Biogeokemialliset syklit ja tyypit

Jäteongelma on pelottava asia ihmisille eri puolilla maailmaa. Ei ole harvinaista, että köyhät maat nielemään katkera pilleri tulee kohdemaiksi jätteiden viennille teollisuusmaista. Paitsi muovijätteet, joita on erittäin vaikea hajottaa luonnollisesti, kemialliset ja myrkylliset jätteet kummittelevat myös eri maita.

Kuitenkaan harvat maailman maat eivät pysty kierrättämään jätettä, ja niillä on taloudellisia etuja. No, tiedätkö, että luonto tarjoaa myös organismeja, jotka pystyvät kierrättämään kemikaaleja ja muita kemikaaleja, joita kutsutaan biogeokemialliseksi sykliksi. Mikä on biogeokemiallinen sykli ja mitkä ovat sen tyypit?

Biogeokemiallinen sykli on kemikaalien ja muiden kemiallisten aineiden kierrätys, joihin liittyy eläviä olentoja. Bio tarkoittaa organismeja tai eläviä olentoja ja maantieteellinen alue on kallio, ilma tai vesi. Joten yleisesti biogeokemia voidaan määritellä kemiallisten alkuaineiden kiertona bioottisten komponenttien ympäristöstä ja takaisin ympäristöön, ja prosessi tapahtuu toistuvasti ja loputtomasti.

Jos organismi kuolee, organismin kehossa oleva orgaaninen materiaali hajotetaan epäorgaanisiksi aineiksi ja palautetaan ympäristöön. Tämä biogeokemiallinen sykli tunnetaan myös ravinteiden kiertoina tai ravinteiden kiertoina.

Biogeokemiallinen sykli toimii materiaalisyklinä, joka palauttaa kaikki kemialliset alkuaineet, joita kaikki maan päällä ovat käyttäneet, sekä bioottiset että abioottiset komponentit, jotta elämä maan päällä voidaan ylläpitää.

Biogeokemiallisia syklejä on 5 tyyppiä, mukaan lukien vesisykli, fosforisykli, rikkisykli, typpisykli ja hiilisykli.

Vesisykli tai hydrologinen sykli

Vesikierto tai hydrologinen kierto on veden liike maasta ilmakehään ja takaisin maahan, joka tapahtuu jatkuvasti kierron muodostamiseksi. Tämä vesikierto tapahtuu, kun auringonvalo haihduttaa vettä valtamerissä, jokissa ja järvissä, jota kutsutaan haihtumiseksi.

Vedestä tulee vesihöyryä ja se nousee ilmakehään jäähiukkasiksi tai vesipisaroiksi, koska ilmakehän lämpötila on hyvin matala. Nämä vesihiukkaset muodostavat pilven, joka tunnetaan kondensaationa. Kun ilma ei kestä näitä vesipisaroita, se putoaa sateeksi tai lumeksi, jota kutsutaan sateeksi.

(Lue myös: Kiinteän vertailun laki kemiassa)

Osa tästä putoavasta vedestä imeytyy kasvien ja maaperän kautta, osa pysähtyy maan pinnalla järvien tai lampien muodossa, lisäksi osa siitä virtaa jokiin ja valtameriin.

Fosforisykli

Fosforisykli on fosforin liike ilmakehästä maahan ja takaisin ilmakehään, joka tapahtuu jatkuvasti kierron muodostamiseksi. Fosforilla on kyky muodostaa korkean energian kemiallisia sidoksia, ja tämä fosfori on erittäin tärkeä kaikkien organismien energiamuunnoksessa.

Fosforisykli alkaa epäorgaanisen fosfaatin läsnäolosta maaperässä, jonka kasvit imevät. Kasveja syövät eläimet saavat fosforia syömistään kasveista. Lisäksi kuolleet kasvit tai eläimet tai eläinten erittymisjäämät, sekä virtsa että ulosteet maaperässä hajoamalla bakteereja, hajottavat orgaanisen fosfaatin epäorgaaniseksi fosfaatiksi, joka vapautuu ekosysteemiin.

Rikkisykli

Seuraava biogeokemiallinen sykli on rikkisykli. Tämä on rikin liike ilmakehästä maahan ja takaisin ilmakehään, joka tapahtuu jatkuvasti muodostaen kiertoa. Organismien kehossa rikki on proteiinin ainesosa, kun taas luonnossa joko rikki tai rikki sisältyvät maaperään maaperän mineraalien muodossa ja ilmakehään rikkidioksidikaasun muodossa.

Ilmakehän rikkidioksidikaasu reagoi hapen ja veden kanssa muodostaen rikkihappoa, joka maahan putoamisen yhteydessä muodostaa sulfaatti-ioneja ja kasvit absorboivat sen muodostamaan proteiineja kehoonsa. Joten kun ihmiset ja eläimet syövät kasveja, rikkielementit siirtyvät kasvista eläimeen tai ihmiskehoon.

Typpisykli

Typpisykli on typen liike ilmakehästä maahan ja takaisin ilmakehään, joka tapahtuu jatkuvasti kierron muodostamiseksi. Luonnossa typpeä esiintyy orgaanisten yhdisteiden muodossa, kuten urea, proteiini ja nukleiinihapot, tai epäorgaanisina yhdisteinä, kuten ammoniakki, nitriitti ja nitraatti.

Typpiä ei tarvita alkuaineina vaan yhdisteinä, joista yksi on maapallon ilmakehä, joka sisältää 78 prosenttia typpeä. Tämä typpisykli on jaettu useisiin prosesseihin, mukaan lukien:

  • Kiinnitys, prosessi, jolla kiinnitetään tai otetaan vapaata typpeä ilmasta typpiyhdisteisiin, joita kasvit voivat käyttää.
  • Ammonisointi, kiinteän prosessin muodostava monium typestä
  • Nitrifikaatio, prosessi, jossa ammonium muunnetaan nitraatiksi nitrifioivien bakteerien omistaman nitrataasientsyymin vaikutuksella
  • Assimilaatio, nitraatin hyödyntämisprosessi kasvien fotosynteesiprosessissa
  • Denitrifikaatio, typen vapautumisprosessi takaisin ilmaan

Hiilisykli

Tämä hiilen kierto alkaa kasvien käyttämästä CO2: sta ja muuttaa sen orgaanisiksi yhdisteiksi, nimittäin glukoosiksi, fotosynteesiprosessin kautta. Lisäksi glukoosi jakautuu tärkkelykseen ja muuttuu muiksi sokeriyhdisteiksi, rasvoiksi, proteiineiksi ja vitamiineiksi. Kasvien ja eläinten hengitysprosessissa CO2 regeneroituu.

Eläimet saavat hiiltä syötyään kasveja, ja hajottimet hajottavat kuolleiden eläinten ja kasvien ruumiin hiilidioksidiksi, vedeksi ja mineraaleiksi. Muodostunut hiilidioksidi vapautuu ilmakehään, normaalissa ekosysteemissä hiili- ja happisyklin välillä on tasapaino.