Βιογεωχημικοί Κύκλοι και Τύποι

Το πρόβλημα των αποβλήτων είναι τρομακτικό για ανθρώπους σε διάφορα μέρη του κόσμου. Δεν είναι ασυνήθιστο για τις φτωχές χώρες να καταπιούν το πικρό χάπι για να γίνει προορισμός για την εξαγωγή αποβλήτων από βιομηχανικές χώρες. Όχι μόνο πλαστικά απόβλητα που είναι πολύ δύσκολο να αποσυντεθούν φυσικά, χημικά και τοξικά απόβλητα στοιχειώνουν επίσης διάφορες χώρες.

Ωστόσο, υπάρχουν επίσης πολλές χώρες στον κόσμο που μπορούν να ανακυκλώσουν αυτά τα απόβλητα και έχουν οικονομικά οφέλη. Λοιπόν, γνωρίζετε ότι η φύση παρέχει επίσης οργανισμούς ικανούς να ανακυκλώνουν χημικά και άλλα χημικά που ονομάζονται βιογεωχημικός κύκλος. Τι είναι ο βιογεωχημικός κύκλος και ποιοι είναι οι τύποι του;

Ο βιογεωχημικός κύκλος είναι η ανακύκλωση χημικών και άλλων χημικών ουσιών που εμπλέκουν τα έμβια όντα. Βιο σημαίνει οργανισμούς ή ζωντανούς και η γεωγραφία είναι βράχος, αέρας ή νερό. Έτσι, γενικά, η βιογεωχημεία μπορεί να οριστεί ως η κυκλοφορία χημικών στοιχείων από το περιβάλλον των βιοτικών συστατικών και πίσω στο περιβάλλον και η διαδικασία λαμβάνει χώρα επανειλημμένα και απεριόριστα.

Εάν ένας οργανισμός πεθάνει, το οργανικό υλικό που περιέχεται στο σώμα του οργανισμού θα χωριστεί σε ανόργανες ουσίες και θα επιστρέψει στο περιβάλλον. Αυτός ο βιογεωχημικός κύκλος είναι επίσης γνωστός ως κύκλος θρεπτικών ουσιών ή κύκλος θρεπτικών ουσιών.

Ο βιογεωχημικός κύκλος λειτουργεί ως ένας κύκλος υλικού που επιστρέφει όλα τα χημικά στοιχεία που έχουν χρησιμοποιηθεί από τα πάντα στη γη, τόσο βιοτικά όσο και αβιοτικά συστατικά, έτσι ώστε η ζωή στη γη να μπορεί να διατηρηθεί.

Υπάρχουν 5 τύποι κύκλων βιογεωχημικού κύκλου, όπως κύκλος νερού, κύκλος φωσφόρου, κύκλος θείου, κύκλος αζώτου και κύκλος άνθρακα.

Κύκλος νερού ή κύκλος υδρολογίας

Ο κύκλος του νερού ή ο υδρολογικός κύκλος είναι η κίνηση του νερού από τη γη στην ατμόσφαιρα και πίσω στη γη η οποία συμβαίνει συνεχώς για να σχηματίσει μια κυκλοφορία. Αυτός ο κύκλος νερού συμβαίνει με το φως του ήλιου που εξατμίζει το νερό στους ωκεανούς, τα ποτάμια και τις λίμνες που ονομάζεται εξάτμιση.

Το νερό θα γίνει υδρατμός και θα ανέβει στην ατμόσφαιρα για να γίνει σωματίδια πάγου ή σταγονίδια νερού, διότι η θερμοκρασία στην ατμόσφαιρα είναι πολύ χαμηλή. Αυτά τα σωματίδια νερού θα σχηματίσουν ένα σύννεφο που είναι γνωστό ως συμπύκνωση. Όταν ο αέρας δεν μπορεί να αντέξει αυτά τα σταγονίδια νερού, πέφτει ως βροχή ή χιόνι που ονομάζεται βροχόπτωση.

(Διαβάστε επίσης: Ο νόμος της σταθερής σύγκρισης στη χημεία)

Μέρος αυτού του νερού που πέφτει θα απορροφηθεί από φυτά και γη, μερικά θα σταματήσουν στην επιφάνεια της γης με τη μορφή λιμνών ή λιμνών, εκτός από το ότι κάποια από αυτά θα ρέει σε ποτάμια και στους ωκεανούς.

Κύκλος φωσφόρου

Ο κύκλος του φωσφόρου είναι η μετακίνηση του φωσφόρου από την ατμόσφαιρα στη γη και πίσω στην ατμόσφαιρα που συμβαίνει συνεχώς για να σχηματίσει μια κυκλοφορία. Ο φωσφόρος έχει την ικανότητα να σχηματίζει χημικούς δεσμούς υψηλής ενέργειας και αυτός ο φωσφόρος είναι πολύ σημαντικός στον ενεργειακό μετασχηματισμό όλων των οργανισμών.

Ο κύκλος του φωσφόρου ξεκινά από την παρουσία ανόργανου φωσφορικού στο έδαφος που απορροφάται από τα φυτά. Τα ζώα που τρώνε φυτά θα πάρουν φωσφόρο από τα φυτά που τρώνε. Επιπλέον, τα νεκρά φυτά ή τα ζώα ή το υπόλοιπο της έκκρισης των ζώων, τόσο τα ούρα όσο και τα κόπρανα στο έδαφος από την αποσύνθεση των βακτηρίων, θα διασπά το οργανικό φωσφορικό σε ανόργανο φωσφορικό που θα απελευθερωθεί στο οικοσύστημα.

Κύκλος θείου

Ο επόμενος βιογεωχημικός κύκλος είναι ο κύκλος θείου. Αυτή είναι η κίνηση του θείου από την ατμόσφαιρα στη γη και πίσω στην ατμόσφαιρα που συμβαίνει συνεχώς σχηματίζοντας κυκλοφορία. Στο σώμα των οργανισμών, το θείο είναι ένα συστατικό στοιχείο της πρωτεΐνης, ενώ στη φύση είτε το θείο είτε το θείο περιέχεται στο έδαφος με τη μορφή ορυκτών εδάφους και στην ατμόσφαιρα με τη μορφή αερίου διοξειδίου του θείου.

Το αέριο διοξείδιο του θείου στην ατμόσφαιρα αντιδρά με οξυγόνο και νερό για να σχηματίσει θειικό οξύ το οποίο όταν πέφτει στο έδαφος θα σχηματίσει θειικά ιόντα και θα απορροφηθεί από τα φυτά για να συνθέσει πρωτεΐνες στο σώμα τους. Έτσι, όταν οι άνθρωποι και τα ζώα τρώνε φυτά, θα υπάρξει μεταφορά στοιχείων θείου από το φυτό στο ζώο ή στο ανθρώπινο σώμα.

Ο κύκλος αζώτου

Ο κύκλος αζώτου είναι η μετακίνηση του αζώτου από την ατμόσφαιρα στη γη και πίσω στην ατμόσφαιρα που συμβαίνει συνεχώς για να σχηματίσει μια κυκλοφορία. Στη φύση, το άζωτο υπάρχει με τη μορφή οργανικών ενώσεων όπως ουρία, πρωτεΐνη και νουκλεϊκά οξέα ή ως ανόργανες ενώσεις όπως αμμωνία, νιτρώδες άλας και νιτρικό άλας.

Το άζωτο δεν απαιτείται με τη μορφή στοιχείων αλλά σε ενώσεις, ένα από τα οποία είναι η ατμόσφαιρα της γης που περιέχει 78 τοις εκατό άζωτο. Αυτός ο κύκλος αζώτου χωρίζεται σε διάφορες διαδικασίες, όπως:

  • Στερέωση, η διαδικασία στερέωσης ή λήψης ελεύθερου αζώτου από τον αέρα σε αζωτούχες ενώσεις που μπορούν να χρησιμοποιηθούν από φυτά.
  • Αμμωνιοποίηση, η διαδικασία σχηματισμού μονονίου από άζωτο που έχει διορθωθεί
  • Νιτροποίηση, η διαδικασία μετατροπής του αμμωνίου σε νιτρικό άλας με τη δραστηριότητα του ενζύμου νιτρογενάσης που ανήκει σε βακτηρίδια νιτροποίησης
  • Αφομοίωση, η διαδικασία χρήσης νιτρικών στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης στα φυτά
  • Απονιτροποίηση, η διαδικασία απελευθέρωσης αζώτου πίσω στον αέρα

Κύκλος άνθρακα

Αυτός ο κύκλος άνθρακα ξεκινά με τη χρήση CO2 από τα φυτά και τον μετατρέπει σε οργανικές ενώσεις, συγκεκριμένα γλυκόζη, μέσω της διαδικασίας φωτοσύνθεσης. Επιπλέον, η γλυκόζη τοποθετείται σε άμυλο και μετατρέπεται σε άλλες ενώσεις σακχάρου, λίπη, πρωτεΐνες και βιταμίνες. Στη διαδικασία της αναπνοής των φυτών και των ζώων το CO2 αναγεννάται.

Τα ζώα παίρνουν άνθρακα μετά την κατανάλωση φυτών και τα σώματα νεκρών ζώων και φυτών διασπώνται σε διοξείδιο του άνθρακα, νερό και μέταλλα από τους αποσυνθέτες. Το διοξείδιο του άνθρακα που σχηματίζεται απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα, σε ένα κανονικό οικοσύστημα υπάρχει μια ισορροπία μεταξύ του κύκλου άνθρακα και οξυγόνου.