Cikli kisika, dušika in ogljika

Krog kisika

Kisik je zelo pomemben sestavni del zraka in je potreben za vzdrževanje življenja.
Kisik sodeluje v številnih temeljnih reakcijah za ohranjanje življenja, je končni akceptor elektronov v dihalna veriga, ki je največji dobavitelj energije v aerobnih organizmih (ti uživajo kisik).

Fotosinteza je temeljni postopek, s katerim rastline proizvajajo lastno hrano (torej so avtotrofi). Da bi izvedli fotosintezo, kloroplasti (v zelenih rastlinah) zajamejo ogljikov dioksid (ki vsebuje kisik in ogljik) iz okolja, vode in na koncu z uporabo encimov in svetlobne energije pridelati: kisik in glukoza.
The kisik v fotosintezi nastane v obliki plina in se nahaja v zraku. Vnesejo ga vsi aerobni organizmi, kjer vstopi v dihalno verigo kot končni akceptor elektronov. tvoriti vodo, ki se imenuje oksidacijska voda in jo živa bitja izločajo v znoju, urinu, solzah itd. Ogljikov dioksid (ki vsebuje tudi kisik) je produkt aerobnih kataboličnih reakcij in ga aerobni organizmi izločijo, rastline pa reciklirajo na zgoraj navedeni način.

Ta kisik, ki ga najdemo v zraku, človek uporablja tudi pri reakcijah na zgorevanje, ki, kot smo že videli, proizvaja ogljikov dioksid, ki se prav tako reciklira v fotosinteza.

Na ta način prihaja do stalnega kroženja kisika in neke vrste simbioze med organizmi, ki dihajo kisik, in rastlinami, kjer organizmi aerobi uporabljajo kisik iz rastlin za presnovo in proizvajajo ogljikov dioksid, ki ga rastline uporabljajo za proizvodnjo kisika in hranil.

Krog dušika

Naravni ciklični proces, v katerem se dušik vgradi v tla in postane del živih organizmov, preden se vrne v ozračje. Dušik, ki je bistveni del aminokislin, je osnovni element življenja. V ozračju ga najdemo v 79-odstotnem deležu, vendar ga je treba plinasti dušik spremeniti v kemično uporabno obliko, preden ga živi organizmi lahko uporabijo. To dosežemo s ciklusom dušika, pri katerem se plinasti dušik pretvori v amoniak ali nitrate. Energija, ki jo prispevajo sončni žarki in kozmično sevanje, služi združitvi dušika in plinasti kisik v nitrate, ki jih na zemeljsko površino prenašajo padavin. Biološka fiksacija, ki je odgovorna za večino postopkov pretvorbe dušika, nastane z delovanjem prostih bakterij, ki vežejo dušik, simbiotske bakterije, ki živijo na rastlinskih koreninah (zlasti stročnicah in jelšah), modrozelenih algah, nekaterih lišajih in gozdnih epifitih tropsko
The dušik pritrjen v obliki amoniaka in nitratov, ga rastline neposredno absorbirajo in vključijo v njihova tkiva v obliki rastlinskih beljakovin. Nato dušik po prehranjevalni verigi potuje po rastlinah do rastlinojedcev, od tam pa do mesojedcev. Ko rastline in živali umrejo, se dušikove spojine razgradijo in tvorijo amoniak, postopek, imenovan amonifikacija. Del tega amoniaka predelajo rastline; preostanek se raztopi v vodi ali ostane v tleh, kjer ga mikroorganizmi pretvorijo v nitrate ali nitrite v postopku, imenovanem nitrifikacija. Nitrati se lahko shranjujejo v razpadajočem humusu ali izginejo iz zemlje z izpiranjem, ki ga splaknemo v potoke in jezera. Druga možnost je pretvorba v dušik z denitrifikacijo in vrnitev v ozračje.

V naravnih sistemih se dušik, ki se izgubi z denitrifikacijo, izpiranjem, erozijo in podobno, nadomesti s postopkom fiksacije in drugimi viri dušika. Vendar pa lahko antropska (človeška) interferenca v dušikovem ciklu povzroči manj dušika v ciklu ali preobremeni sistem. Na primer intenzivno gojenje, spravilo in krčenje gozdov je povzročilo zmanjšanje vsebnosti dušika v tleh (nekateri izgube na kmetijskih ozemljih je mogoče nadomestiti le z umetnimi dušikovimi gnojili, ki pomenijo velike stroške energična). Po drugi strani pa izpiranje dušika s preveč oplojenih kmetijskih zemljišč, neselektivna sečnja gozdov, živalskih odpadkov in vode Preostali ostanki so v vodne ekosisteme dodali preveč dušika, kar je povzročilo upad kakovosti vode in spodbudilo pretirano rast alg. Poleg tega dušikov dioksid, ki ga avtomobilski izpuhi sproščajo v ozračje in termoelektrarne se razgrajujejo in reagirajo z drugimi atmosferskimi onesnaževali, ki povzročajo smog fotokemični.

Ogljikov cikel

Skoznjo energija teče skozi kopenski ekosistem. Osnovni cikel se začne, ko rastline s fotosintezo uporabijo ogljikov dioksid (CO₂) prisotni v ozračju ali raztopljeni v vodi. Del tega ogljika postane del rastlinskih tkiv v obliki ogljikovih hidratov, maščob in beljakovin; ostalo se z dihanjem vrne v ozračje ali vodo. Tako ogljik prehaja na rastlinojede živali, ki jedo rastline in s tem uporabljajo, preurejajo in razgrajujejo ogljikove spojine. Velik del se sprosti v obliki CO₂ z dihanjem kot stranski produkt presnove, vendar se del shrani v živalskih tkivih in preide v mesojede živali, ki se hranijo z rastlinojedci. Na koncu se vse ogljikove spojine razgradijo z razgradnjo in ogljik se sprosti kot CO.₂, ki ga rastline ponovno uporabljajo.

• Nadaljujte z branjem: Ogljik.