Oksygen, nitrogen og karbon sykluser

Oksygensyklus

Oksygen er en veldig viktig komponent i luften, og det kreves for å opprettholde livet.
Oksygen deltar i mange grunnleggende reaksjoner for å opprettholde livet, det er den siste aksepteren av elektroner i luftveiskjeden som er den maksimale energileverandøren i aerobe organismer (de er de som bruker oksygen).

Fotosyntese er den grunnleggende prosessen der planter produserer sin egen mat (det vil si at de er autotrofer). For å utføre fotosyntese, fanger kloroplaster (i grønne planter) karbondioksid (som inneholder oksygen og karbon) fra miljøet, vann, og til slutt, ved hjelp av enzymer og lysenergi, produsere: oksygen og glukose.
De oksygen produsert i fotosyntese kommer ut i form av gass og er den som finnes i luften. Den introduseres av alle aerobe organismer, der den kommer inn i luftveiskjeden som en endelig elektronakseptor. å danne vann som kalles oksidasjonsvann og elimineres av levende vesener i svette, urin, tårer etc. Karbondioksid (som også inneholder oksygen) er et produkt av aerobe katabolske reaksjoner og blir utvist av aerobe organismer og resirkulert av planter på den måten som er sett ovenfor.

Dette oksygenet, som finnes i luften, brukes også av mennesker i sine reaksjoner av forbrenning, som, som tidligere sett, produserer karbondioksid som også resirkuleres i fotosyntese.

På denne måten er det en konstant sirkulasjon av oksygen og en slags symbiose mellom organismer som puster oksygen og plantene, der organismer aerober bruker oksygen fra planter for metabolismen og produserer karbondioksid som brukes av planter til å produsere oksygen og næringsstoffer.

Syklus av nitrogen

Naturlig syklisk prosess i løpet av hvilken nitrogen blir innlemmet i jorden og blir en del av levende organismer før den returnerer til atmosfæren. Nitrogen, en viktig del av aminosyrene, er et grunnleggende element i livet. Den finnes i en andel av 79% i atmosfæren, men gassformig nitrogen må transformeres til en kjemisk brukbar form før den kan brukes av levende organismer. Dette oppnås gjennom nitrogensyklusen, der gassformig nitrogen transformeres til ammoniakk eller nitrater. Energien som tilføres av solstråler og kosmisk stråling tjener til å kombinere nitrogen og gassformig oksygen i nitrater, som blir dratt til jordoverflaten av nedbør. Biologisk fiksering, som er ansvarlig for det meste av nitrogenomdannelsesprosessen, er produsert av virkningen av gratis nitrogenfikserende bakterier, symbiotiske bakterier som lever på planterøtter (spesielt belgfrukter og alders), blågrønne alger, visse lav og skogsepifytter tropisk
De nitrogen fiksert i form av ammoniakk og nitrater, absorberes den direkte av planter og inkorporeres i vevet i form av vegetabilske proteiner. Nitrogen går deretter opp i næringskjeden fra planter til planteetere, og derfra til rovdyr. Når planter og dyr dør, brytes ned nitrogenholdige forbindelser og produserer ammoniakk, en prosess som kalles ammonifisering. En del av denne ammoniakken utvinnes av planter; resten oppløses i vannet eller blir værende i jorden, der mikroorganismer omdanner det til nitrater eller nitritter i en prosess som kalles nitrifisering. Nitrater kan lagres i nedbrytende humus eller forsvinne fra jorden ved utvasking, vaskes i bekker og innsjøer. En annen mulighet er å konvertere til nitrogen gjennom denitrifikasjon og gå tilbake til atmosfæren.

I naturlige systemer erstattes nitrogen som går tapt ved denitrifisering, utvasking, erosjon og lignende med fikseringsprosessen og andre nitrogenkilder. Antropisk (menneskelig) forstyrrelse i nitrogensyklusen kan imidlertid føre til mindre nitrogen i syklusen, eller til å overbelaste systemet. For eksempel har intensiv dyrking, høsting og rydding av skog forårsaket en reduksjon i nitrogeninnholdet i jorda (noe av tap i landbruksområder kan bare erstattes av kunstig nitrogengjødsel, som medfører store utgifter energisk). På den annen side, nitrogenutvasking fra altfor befruktet jordbruksland, vilkårlig kutting av skog, dyreavfall og vann Rester har tilsatt for mye nitrogen til vannøkosystemer, forårsaket en nedgang i vannkvaliteten og stimulert overdreven vekst av alger. I tillegg frigjøres nitrogendioksid i atmosfæren av bilavgasser og termiske kraftverk brytes ned og reagerer med andre atmosfæriske forurensninger som gir opphav til smog fotokjemisk.

Karbonsyklus

Gjennom den strømmer energi gjennom det jordbaserte økosystemet. Den grunnleggende syklusen begynner når planter, gjennom fotosyntese, bruker karbondioksid (CO₂) til stede i atmosfæren eller oppløst i vann. En del av dette karbonet blir en del av plantevev i form av karbohydrater, fett og proteiner; resten returneres til atmosfæren eller vannet gjennom åndedrett. Dermed passerer karbon til planteetere som spiser planter og derved bruker, omorganiserer og nedbryter karbonforbindelser. Mye av det frigjøres i form av CO₂ ved åndedrett, som et biprodukt av metabolismen, men en del lagres i dyrevev og overføres til rovdyr som spiser på planteetere. Til slutt brytes alle karbonforbindelser ned ved nedbrytning, og karbon frigjøres i form av CO.₂, som brukes igjen av planter.

• Fortsett å lese: Karbon.