ჟანგბადის, აზოტისა და ნახშირბადის ციკლები

ჟანგბადის ციკლი

ჟანგბადი არის ჰაერის ძალიან მნიშვნელოვანი კომპონენტი და ის საჭიროა სიცოცხლის შესანარჩუნებლად.
ჟანგბადი მონაწილეობს მრავალ ფუნდამენტურ რეაქციაში სიცოცხლის შესანარჩუნებლად, ეს არის ელექტრონების საბოლოო მიმღები რესპირატორული ჯაჭვი, რომელიც ენერგიის მაქსიმალური მომწოდებელია აერობულ ორგანიზმებში (ისინი მოიხმარენ ჟანგბადი).

ფოტოსინთეზი არის ფუნდამენტური პროცესი, რომლის დროსაც მცენარეები აწარმოებენ საკუთარ საკვებს (ანუ ისინი ავტოტროფებია). ფოტოსინთეზის ჩასატარებლად ქლოროპლასტები (მწვანე მცენარეებში) იტაცებენ ნახშირორჟანგს (რომელიც შეიცავს ჟანგბადს და ნახშირბადს) გარემოდან, წყალიდან და ბოლოს, ფერმენტების და მსუბუქი ენერგიის გამოყენებით, წარმოება: ჟანგბადი და გლუკოზა.
ჟანგბადი ფოტოსინთეზში წარმოებული გაზის სახით გამოდის და ის არის, რაც ჰაერში გვხვდება. მას ატარებს ყველა აერობული ორგანიზმი, სადაც იგი შედის რესპირატორულ ჯაჭვში, როგორც ელექტრონის საბოლოო მიმღები. შეიქმნას წყალი, რომელსაც ჟანგვის წყალს უწოდებენ და მას ცოცხალი არსებები აღმოფხვრიან ოფლში, შარდში, ცრემლებში და ა.შ. ნახშირორჟანგი (რომელიც ასევე შეიცავს ჟანგბადს), არის აერობული კატაბოლური რეაქციების პროდუქტი და აძევებს აერობული ორგანიზმები და გადამუშავდება მცენარეთა მიერ, ზემოთ ნაჩვენები გზით.

ამ ჟანგბადს, რომელიც ჰაერში გვხვდება, ადამიანი ასევე იყენებს მის რეაქციებს წვა, რომელიც, როგორც უკვე ვნახეთ, წარმოქმნის ნახშირორჟანგს, რომელიც ასევე გადამუშავდება ფოტოსინთეზი.

ამ გზით ხდება ჟანგბადის მუდმივი ცირკულაცია და ერთგვარი სიმბიოზი ჟანგბადის სუნთქვით ორგანიზმებსა და მცენარეებს შორის, სადაც ორგანიზმები აერობები იყენებენ მცენარეების ჟანგბადს მათი ცვლისთვის და წარმოქმნიან ნახშირორჟანგს, რომელსაც მცენარეები იყენებენ ჟანგბადის წარმოსაქმნელად და ნუტრიენტები.

აზოტის ციკლი

ბუნებრივი ციკლური პროცესი, რომლის დროსაც აზოტი შედის ნიადაგში და ხდება ატმოსფეროში დაბრუნებამდე ცოცხალი ორგანიზმების ნაწილი. აზოტი, ამინომჟავების აუცილებელი ნაწილი, სიცოცხლის ძირითადი ელემენტია. იგი ატმოსფეროში 79% -ის პროპორციულად გვხვდება, მაგრამ აირისებრი აზოტი უნდა გარდაიქმნას ქიმიურად გამოსაყენებელ ფორმაში, სანამ მას ცოცხალი ორგანიზმები გამოიყენებენ. ეს მიიღწევა აზოტის ციკლის საშუალებით, რომელშიც აირისებრი აზოტი გარდაიქმნება ამიაკად ან ნიტრატებად. ენერგია, რომელსაც მზის სხივები და კოსმოსური გამოსხივება ახდენს, აზოტისა და აირული ჟანგბადი ნიტრატებად გადაიქცევა, რომლებსაც დედამიწის ზედაპირზე ატარებენ ნალექი. ბიოლოგიური ფიქსაცია, რომელიც პასუხისმგებელია აზოტის გარდაქმნის უმეტეს ნაწილზე, წარმოიქმნება თავისუფალი აზოტის დამაფიქსირებელი ბაქტერიების მოქმედებით, სიმბიოტიკური ბაქტერიები, რომლებიც ცხოვრობენ მცენარეთა ფესვებზე (განსაკუთრებით პარკოსნები და მურყანი), ლურჯ-მწვანე წყალმცენარეები, გარკვეული ლიქენები და ტყის ეპიფიტები ტროპიკული
აზოტი ამიაკისა და ნიტრატების სახით დაფიქსირებული, იგი უშუალოდ შეიწოვება მცენარეების მიერ და შედის მათ ქსოვილებში მცენარეული ცილების სახით. აზოტი შემდეგ გადადის კვების ჯაჭვში მცენარეებიდან მცენარეებამდე, და იქიდან მტაცებლებამდე. როდესაც მცენარეები და ცხოველები იღუპებიან, აზოტოვანი ნაერთები იშლება ამიაკის წარმოქმნით, ამ პროცესს უწოდებენ ამონიფიკაციას. ამ ამიაკის ნაწილი აღდგება მცენარეებით; დანარჩენი იხსნება წყალში ან რჩება ნიადაგში, სადაც მიკროორგანიზმები გარდაქმნიან მას ნიტრატებად ან ნიტრიტებად პროცესში, რომელსაც ნიტრიფიკაცია ეწოდება. ნიტრატების შენახვა შესაძლებელია ჰუმუსის დაშლაში ან გაქრება ნიადაგიდან გამორეცხვით, ნაკადებსა და ტბებში გარეცხვაში. კიდევ ერთი შესაძლებლობაა denitrification- ით აზოტის გადაქცევა და ატმოსფეროში დაბრუნება.

ბუნებრივ სისტემებში, აზოტი, რომელიც დაიკარგება დენიტრიფიკაციის, გაჟონვის, ეროზიის და სხვათა საშუალებით, ჩანაცვლდება ფიქსაციის პროცესით და აზოტის სხვა წყაროებით. ანთროპული (ადამიანის) ჩარევამ აზოტის ციკლში შეიძლება გამოიწვიოს აზოტის შემცირება ციკლში, ან გადატვირთოს სისტემა. მაგალითად, ტყეების ინტენსიურმა დამუშავებამ, მოსავლელმა და გასუფთავებამ გამოიწვია აზოტის შემცველობის შემცირება ნიადაგში (ზოგიერთი სოფლის მეურნეობის ტერიტორიებზე დანაკარგები შეიძლება შეიცვალოს მხოლოდ აზოტის ხელოვნური სასუქებით, რაც დიდ ხარჯებს მოიცავს ენერგიული). მეორეს მხრივ, აზოტის გაჟონვა ზედმეტად განაყოფიერებული სასოფლო-სამეურნეო სავარგულებიდან, ტყეების, ცხოველური ნარჩენების და წყლის განურჩეველი ჭრა ნარჩენებმა წყლის ეკოსისტემებს ძალიან ბევრი აზოტი დაუმატეს, რაც წყლის ხარისხის შემცირებას იწვევს და ზრდის წყალმცენარეები. გარდა ამისა, აზოტის დიოქსიდი გამოიყოფა ატმოსფეროში ავტომობილების გამონაბოლქვით და თბოელექტროსადგურები იშლება და რეაგირებენ სხვა ატმოსფერულ დამაბინძურებლებთან, რომლებიც იწვევს სმოგს ფოტოქიმიური.

ნახშირბადის ციკლი

მისი საშუალებით ენერგია მიედინება ხმელეთის ეკოსისტემაში. ძირითადი ციკლი იწყება მაშინ, როდესაც მცენარეები, ფოტოსინთეზის საშუალებით, იყენებენ ნახშირორჟანგს (CO)₂) იმყოფება ატმოსფეროში ან იხსნება წყალში. ამ ნახშირბადის ნაწილი ხდება მცენარეთა ქსოვილების ნაწილი ნახშირწყლების, ცხიმებისა და ცილების სახით; დანარჩენი სუნთქვის საშუალებით უბრუნდება ატმოსფეროს ან წყალს. ამრიგად, ნახშირბადი გადადის ბალახოვან მცენარეებზე, რომლებიც მცენარეებს ჭამენ და ამით ნახშირბადის ნაერთებს იყენებენ, აწყობენ და დეგრადირებენ. მისი დიდი ნაწილი გამოიყოფა CO სახით₂ სუნთქვით, როგორც მეტაბოლიზმის სუბპროდუქტი, მაგრამ ნაწილი ცხოველურ ქსოვილებში ინახება და მტაცებლებს გადაეცემა, რომლებიც ბალახოვანი ცხოველებით იკვებებიან. საბოლოოდ, ნახშირბადის ყველა ნაერთი იშლება დაშლის შედეგად და ნახშირბადი გამოიყოფა CO– ს სახით.₂, რომელსაც კვლავ იყენებენ მცენარეები.

• განაგრძეთ კითხვა: Ნახშირბადის.