Biogeokemi er videnskaben, der studerer de kemiske processer, der finder sted i atmosfæren og hydrosfæren, og mere specifikt strømmen af elementer mellem dem.
Biogeokemiske cyklusser repræsenterer bevægelsen af kemiske grundstoffer mellem levende væsener og planetens atmosfære, lithosfæren og hydrosfæren.
Et grundlæggende træk ved biogeokemiske cyklusser er, at biotiske og abiotiske komponenter er nært beslægtede.
Kemiske grundstoffer fjernes fra miljøet, bruges af organismer og returneres til naturen. Livet genskabes konstant fra de samme atomer.
Når en organisme dør, nedbrydes dets organiske materiale af væsener. nedbrydere, repræsenteret af svampe og bakterier. Således vender atomerne, der udgjorde denne organisme tilbage til miljøet, og kan inkorporeres igen af andre levende væsener for at producere deres organiske stoffer.
Uden denne genanvendelse kunne atomerne i nogle kemiske grundstoffer, der er livsvigtige, forsvinde.
For at den biogeokemiske cyklus kan forekomme, er det nødvendigt med et reservoir af det kemiske element. Dette reservoir kan være jordskorpen eller atmosfæren. Derudover er der brug for levende væsener, der hjælper med bevægelse af kemiske grundstoffer.
Klassificering af biogeokemiske cyklusser
Biogeokemiske cyklusser kan klassificeres i to basistyper afhængigt af arten af deres abiotiske reservoir:
gascyklus: Besidder atmosfæren som et reservoir. Eksempel: Nitrogencyklus og iltcyklus.
Sedimentær cyklus: De har jordskorpen som et reservoir. Eksempel: Fosforcyklus og vandcyklus.
De nødvendige elementer for livet deltager i biogeokemiske cyklusser. De er: vand, kulstof, ilt, nitrogen og fosfor.
vand cykel
Vand er grundlæggende for livet og kan findes i naturen i tre fysiske tilstande: fast stof, væske og gas. De fleste findes i flydende form.
Vandcyklussen er grundlæggende repræsenteret af ændringer i dens fysiske tilstand gennem fordampning og sved.
Kort sagt forekommer vandcyklussen som følger:
- Vand til stede i søer, floder og oceaner fordamper. Og planter frigiver noget af det vand, de absorberer gennem transpiration.
- Vanddamp finder de højeste lag af atmosfæren. Efter afkøling kondenserer denne damp og danner skyer, som udfældes som regn.
- Således når flydende vand jordens overflade igen.
- Vandet infiltrerer derefter jorden og absorberes af planterne. Dyr kan indtage direkte eller gennem mad.
Lær mere om vand cykel.
kulstofcyklus
O kulstof det er det element, der udgør organiske molekyler.
DET fotosyntese og vejrtrækning de er processer, der styrer kulstofcyklussen.
Kulstofcyklussen består af fiksering af dette element af autotrofiske væsener gennem fotosyntese eller kemosyntese.
Autotrofiske væsener fikserer kulstof i form af organiske forbindelser. De er således tilgængelige for producenter og følgelig for forbrugere og nedbrydere gennem fødekæden.
CO2 vender tilbage til miljøet gennem åndedræt, nedbrydning eller forbrænding af fossile brændstoffer.
Lær mere om kulstofcyklus.
Oxygen Cycle
Iltcyklussen består af bevægelsen af dette element mellem dets tre hovedreservoirer: atmosfæren, biosfæren og litosfæren. O ilt det frigives og forbruges af levende væsener i forskellige kemiske former. Disse faktorer gør kulstofcyklussen mere kompleks.
Fotosyntese er primært ansvarlig for produktionen af ilt.
Atmosfæren er det vigtigste iltreservoir for levende væsener, hvor det kan findes i form af O.2 og CO2.
O O2 Det bruges i aerob respiration af planter og dyr, hvor kombinationen af ilt og brintatomer danner vandmolekyler.
CO2 bruges i fotosynteseprocessen, og dens iltatomer bliver en del af det organiske stof i planter.
Gennem cellulær respiration og nedbrydning af organisk materiale returneres ilt til atmosfæren og udgør en del af vandmolekyler og kuldioxid.
Lær mere om Oxygen Cycle.
Kvælstofcyklus
Kvælstof er det mest rigelige kemiske element i Jordens atmosfære. Fundet i form af N2, repræsenterer ca. 78% af det atmosfæriske luftvolumen.
Imidlertid kan langt de fleste levende væsener ikke assimilere atmosfærisk kvælstof. Til dette har de brug for kvælstoffikserende bakterier.
Der er fire typer bakterier, der deltager i kvælstofcyklussen:
- Fastsættelse af bakterier: absorbere atmosfærisk kvælstof og omdanne det til ammoniak.
- Nitrifiserende bakterier: kemosyntetiske bakterier, der oxiderer ammoniak og omdanner den til nitrit og derefter nitrat, en form der kan sammenlignes med planter. Ved fodring kan dyrene således opnå kvælstof.
- Nedbrydende bakterier: bakterier, der virker, når organisk materiale nedbrydes og frigiver ammoniak i miljøet.
- Denitrifiserende bakterier: bakterier, der anaerobe nedbryder nitrogenforbindelser, såsom nitrater og ammoniak, og frigiver kvælstofgas i atmosfæren.
Lær mere om Kvælstofcyklus.
Fosfor cyklus
Fosfor er det genetiske materiale, der udgør RNA- og DNA-molekyler. Det kan også findes i knogler og tænder.
I naturen findes den kun i klipper i sin faste form. Når klipper nedbrydes, bliver fosforatomer tilgængelige i jord og vand.
Planter kan få fosfor, når de absorberer det opløst i vand og jord.
Dyr får fosfor gennem vand og mad.
Fosfor returneres til miljøet ved at nedbryde organismer som et resultat af nedbrydning af organisk stof i planter og dyr. Derfra kan det genbruges blandt planter eller føres med regnvand til søer og have og indarbejdes i klipperne.
Øvelser - Test din viden
(PUC-RS-2001) - Verdens nationer har diskuteret muligheden for at rige og forurenende lande betaler skat til udviklingslande, der opretholder og / eller planter skove. Dette ville være en måde at afbøde forurenende landes bidrag til "drivhuseffekten" (det fænomen, der er ansvarlig for Jordopvarmning) fordi planter, når de vokser, fjerner det vigtigste element, der er ansvarlig for dette, fra atmosfæren Det er lavet. Det element, som teksten ovenfor henviser til, er en del af cyklussen:
a) kvælstof
b) kulstof
c) af fosfor
d) vand
e) ozon
b) kulstof
(UFRGS / 2009) - Levende væsener opretholder konstant udveksling af stof med miljøet gennem processer kendt som biogeokemiske cyklusser.
Baseret på biogeokemiske cyklusser, kryds med V (sandt) eller F (falske) følgende udsagn.
() Atmosfæren er det vigtigste reservoir af kulstof, nitrogen, fosfor og ilt.
() I vandcyklussen er fordampningen lavere i havene, mens nedbøren er lavere på landoverfladen.
() Atmosfærisk nitrogen (N2) inkorporeres i organiske molekyler gennem bladabsorption.
() Alle organiske molekyler af levende væsener har kulstofatomer i deres sammensætning, og deres tilbagevenden til cyklussen kan forekomme gennem nedbrydningsprocesser.
Den korrekte rækkefølge til udfyldning af parenteser, fra top til bund, er:
a) V - F - V - V
b) F - F - F - V
c) V - V - F - F
d) F - V - F - V
e) V - F - V - F
b) F - F - F - V
(UDESC / 2009) - Hvad angår biogeokemiske cyklusser, analyser følgende udsagn:
JEG. I kulstofcyklussen: kulstofkæder danner organiske molekyler gennem autotrofiske væsener igennem fotosyntese, hvor kuldioxid absorberes, fikseres og omdannes til organisk materiale af producenter. Kulstof vender tilbage til miljøet gennem kuldioxid gennem åndedræt.
II. I iltcyklussen: iltgas produceres under konstruktionen af organiske molekyler ved vejrtrækning og forbruges, når disse molekyler oxideres i fotosyntese.
III. I vandcyklussen: solenergi spiller en vigtig rolle, da det tillader flydende vand at fordampe. Vanddampen i de højere og koldere lag kondenserer og danner skyer, der senere udfældes i form af regn, og vandet fra denne regn vender tilbage til jorden og danner floder, søer, oceaner eller endda infiltrerer jorden og danner arkene vandborde.
IV. I nitrogencyklussen: et af trinnene er nitrogenfiksering, hvor nogle bakterier bruger nitrogen og få det til at reagere med ilt for at producere nitrit, som vil blive omdannet til ammoniak under processen nitrifikation.
Kontroller det rigtige alternativ.
a) Kun udsagn II og IV er sande.
b) Kun udsagn I og II er sande.
c) Kun udsagn I, III og IV er sande.
d) Kun udsagn II, III og IV er sande.
e) Kun udsagn I og III er sande.
e) Kun udsagn I og III er sande.
