Біогеохімічні цикли: вуглець, азот, фосфор

Для розвитку живих істот потрібно близько 40 хімічних елементів; Серед них основними є: вуглець, водень, кисень, азот, сірка та фосфор. Їх існування в природі обмежене; тому їх потрібно постійно переробляти. Так виникають так звані біогеохімічні цикли, які дозволяють доступність цих елементів знову і знову часу, перетворюючись і рециркулюючи через атмосферу, гідросферу, літосферу та біосферу, тобто екосфера.
Біогеохімічні цикли можуть бути двох типів:

• З газоподібних поживних речовин. Чиє джерело внеску - атмосфера: Наприклад, вуглець, кисень та азот.
• Тверді поживні речовини. Забезпечується земною корою; наприклад: фосфор і сірка.

Вода відіграє фундаментальну роль у біогеохімічних циклах, оскільки атмосферні поживні речовини потрапляють на земну поверхню з дощем; тверді поживні речовини походять з мінералів гірських порід, зношених і розчинених водою, крім того, рослини поглинають мінеральні поживні речовини, розчинені в цій рідині.

Вуглецевий цикл:

Вуглець знаходиться в атмосфері у вигляді вуглекислого газу. Рослини беруть вуглекислий газ безпосередньо із середовища, де він живе, і разом з ним вони утворюють вуглеводи та деякі ліпіди під час фотосинтезу. Харчуючись рослинами, тварини поглинають складні сполуки, виготовлені з вуглекислого газу та води. Вуглекислий газ повертається в атмосферу при диханні живих істот, при розпаді бактерій або у вигляді залишків горіння.

Кругообіг азоту:

Представляє типовий приклад газоподібних поживних речовин. Він становить переважний елемент атмосфери (79%). Бактерії Nitrificant.es фіксують атмосферний азот і перетворюють його в азотні солі, нітрити або нітрати, які рослини поглинають із ґрунту через своє коріння.
З азотом рослина під час фотосинтезу виробляє білки, які потрапляють безпосередньо в рослиноїдні або побічно м’ясоїдні тварини. Коли організми гинуть, їх організм розпадається під дією бактерій, утворюючи аміак; інші бактерії перетворюють аміак на нітрати або виділяють його в газоподібній формі дією денітрифікуючих бактерій; таким чином азот повертається в атмосферу.

Цикл фосфору:

Фосфор є важливим елементом для живих істот, оскільки він є частиною структури нуклеїнових кислот та енергетичних молекул (АТФ).
Це приклад твердої поживної речовини, яка є частиною ґрунту; він міститься у формі розчинених у воді фосфатів, походженням яких є земна кора.
Рослини поглинають фосфор із ґрунту та інтегрують його в ДНК, РНК та АТФ усіх своїх клітин.
Тварини отримують його, вживаючи овочі або інших тварин.
Залишки загиблих тварин та овочів, а також відходи матеріалів зазнають дії фосфатуючих бактерій, які виділяють фосфати, вкладаючи їх у ґрунт.
Вода переносить більшу частину фосфатів із ґрунту і переносить їх через річки, озера та водні шари, поки вони не відкладаються в морі. Фосфор також споживається водною флорою і фауною.
Морські птахи відновлюють частину фосфату, що осідає в морі, споживаючи водні продукти, але більшу частину цього елемент не повертається до циклу, тому практично весь фосфор, який циркулює, є продуктом нових внесків субстрату геологічний.