Biogeokeemiline tsükkel vastab keemiliste elementide aatomite katkematule liikumisele planeedil, mis on olulised elu säilimiseks Maal. See elementide ringlussevõtt toimub elusolendite ja keskkonna vastastikuse mõju kaudu.
a) Elusolendid, keemilised reaktsioonid ja abiootilised komponendid
b) Mikroorganismid, elektrilahendused ja geoloogilised muutused
c) Füüsikalised muutused, maapinna anorgaanilised komponendid ja inimtegevus
d) Kliimaelemendid, ökosüsteemid ja bioloogiline evolutsioon
Sina elusolendid osaleda arvukates transformatsioonides biogeokeemilistes tsüklites, mis moodustuvad järjestikuste kaudu keemilised reaktsioonid keemiliste elementide loomulikuks liikumiseks biosfääri ja abiootilised komponendidst elusolendite ja keskkonna vahel.
Biogeokeemilised tsüklid on planeedi elu säilitamiseks hädavajalikud, kuna need võimaldavad keemilised elemendid voolavad looduslikult maasüsteemide vahel: atmosfäär, hüdrosfäär, litosfäär ja biosfäär.
(FATEC/2016) Biogeokeemilised tsüklid on teadaolevate eluvormide eksisteerimiseks ja püsimiseks hädavajalikud. Nendest tsüklitest on viiel neist suurem ainevool ja nende elemendid moodustavad enam kui 95% elusolendite massist. Need tsüklid on:
a) vesi, hapnik, kaltsium, väävel ja tseesium.
b) vesi, süsinik, lämmastik, fosfor ja väävel.
c) vesinik, heelium, hapnik, lämmastik ja väävel.
d) vesi, vesinik, süsinik, fosfor ja tseesium.
e) heelium, liitium, berüllium, boor ja süsinik.
118 teadaolevast keemilisest elemendist on vaid umbes 30 elementi elusolendite jaoks hädavajalikud.
Mis puutub elusolendite koostisesse, siis üle 95% vastavad elementidele süsinik (C), hapnik (O), lämmastik (N), vesinik (H), väävel (S) ja fosfor (P). Lisaks vesi () on ka tavaline komponent ja põhikoostisosa.
Tüüpide osas klassifitseerige järgmised biogeokeemilised tsüklid gaasilisteks (1) ja setteks (2).
Biogeokeemilise tsükli toimumiseks on hädavajalik keemilise elemendi reservuaari olemasolu, st keskkond, kus see on suurtes kogustes kättesaadav.
Gaasilised biogeokeemilised tsüklid on need, mille elemendi põhivaru on atmosfääris, näiteks süsiniku, hapniku ja lämmastiku tsüklis.
Settete biogeokeemilised tsüklid on need, mille elemendi põhivaru on maakoores, nagu kaltsiumi, väävli ja fosfori tsükkel.
Lämmastiku tsükkel vastab reaktsiooniahelale, mis jaotab keemilise elemendi lämmastiku lämmastikuühendite kaudu keskkonna ja elusolendite vahel.
a) bioloogiline fikseerimine, füüsiline fikseerimine, assimilatsioon ja viljastumine
b) imendumine, nitreerimine, nitroosimine ja eritumine
c) fikseerimine, ammonifikatsioon, nitrifikatsioon ja denitrifikatsioon
d) nitromärgistamine, konserveerimine, stabiliseerimine ja hajutamine
Fikseerimine: gaasilise lämmastiku muutmine atmosfäärist ammoniaagiks;
Ammonifikatsioon: lämmastikuühendite lagunemine ja ammoniaagi tootmine;
Nitrifikatsioon: ammoniaagi muundamine nitritiks ja hiljem nitraadiks;
Denitrifikatsioon: nitraatide muundamine gaasiliseks lämmastiks, mis eraldub keskkonda.
Lämmastikuringesse kuuluvad keemilised liigid on järgmised:
Gaas lämmastik () atmosfääris, mis muundatakse ammoniaagiks (
) fikseerimisetapis ning samuti tekib ammoniaak lämmastikuühendite lagunemisel ammonifikatsiooniprotsessis.
Seejärel muundab nitrifikatsioonietapp ammoniaagi nitritiks () ja seejärel nitraadiks (
).
Lõpuks suunatakse lämmastik atmosfääri tagasi, muutes mulla nitraadid lämmastikgaasiks (), hapniku puudumisel või ka dilämmastikoksiidina (
).
(UFPR 2021) Biogeokeemiliste tsüklite kohta, mis võimaldavad elementide vastasmõju keskkonna ja elusolenditega, märgivad õiget alternatiivi.
a) Kaunviljade juurtel, nagu oad, sojaoad ja herned, on võime seostuda lämmastikku siduvate bakteritega.
b) Globaalne soojenemine on tingitud hapniku sisalduse vähenemisest atmosfääris ja vääveldioksiidi emissiooni suurenemisest.
c) Tsüanobakterid on võimelised lagundama anorgaanilist ainet ja muutma fosfori teistele elusolenditele kättesaadavaks.
d) Peamine viis õhulämmastiku kaasamiseks () orgaanilistes molekulides toimub fotosünteesi käigus lehtede kaudu neeldumise kaudu.
e) Metsa säilitamine aitab kaasa kasvuhooneefekti vähendamisele, kuna tagab taimede hingamise kaudu atmosfääri CO2 kinnipüüdmise.
Kaunviljajuurtega seotud fikseerivad bakterid on võimelised bioloogiliselt lämmastikku siduma.
perekonna bakterid risobium ja asobakter muundada õhust lämmastikku () ammoniaagiks (
) lõhustades molekuli ensüümi lämmastikuga. Need olendid sisestatakse tavaliselt taimede, peamiselt kaunviljade juurte sõlmedesse.
(PUC-RS/2018) Allolev joonis on lämmastikuringe osaline kujutis.
ma Number 1 tähistab lämmastiku sidumist.
II. Numbrid 2 ja 3 tähistavad denitrifikatsiooniprotsessi etappe.
III. Numbrid 2 ja 3 on vahendatud prokarüootsete organismide poolt.
IV. Number 4 tähistab nitrifikatsiooniprotsessi.
ma ÕIGE. Lämmastiku sidumine vastab molekulaarse lämmastiku muundamisele ammoniaagiks.
II. VALE. Ammoniaagi muundamine nitritiks ja seejärel nitraadiks on osa nitrifikatsioonietapist.
III. ÕIGE. Bakterid on prokarüootsed olendid ja selles etapis toodavad nitrifitseerivad bakterid lämmastikuühendeid, mida taimed saavad omastada.
IV. VALE. Esitatakse, et taimed assimileerivad nitrifikatsioonis toodet, milleks antud juhul on nitraadid.
Fotosüntees ja kemosüntees on protsessid, mis looduses muudavad süsinikdioksiidi orgaaniliseks aineks.
Selle gaasi tagasipöördumine atmosfääri toimub rakuhingamise, lagunemise ja kütuste põletamise kaudu.
Veeringe ehk hüdroloogiline tsükkel vastab Maa elusolendite ellujäämiseks hädavajaliku aine ringlemisele.
Mõelge tsükli etappidele (1. veerg) ja seostage need nende kirjeldustega (2. veerg).
( ) Etapp, mille käigus gaasilises olekus vesi naaseb vedelasse olekusse.
( ) Etapp, mil pinnas neelab vett ja tekivad maa-alused veehoidlad.
( ) Etapp, kus vesi hüdrosfäärist läheb atmosfääri, muutudes vedelast olekust gaasiliseks.
( ) Etapp, milles sajab vihma, see tähendab kondenseerunud veeaurude eraldumist.
( ) Etapp, kus taimede lehtedest vabaneb liigne vesi vedela vee muutumisel veeauruks.
( ) Etapp, mille käigus tahkes olekus vesi muutub gaasiliseks ilma vedelat olekut läbimata.
Kell aurustumine vesi hüdrosfäärist läheb atmosfääri, muutudes vedelast gaasiliseks.
Kell sublimatsioon tahkes olekus vesi muutub gaasiliseks ilma vedelat olekut läbimata.
Kell kondensatsioon gaasilises olekus vesi naaseb vedelasse olekusse.
Kell sademed sajab vihma, see tähendab kondenseerunud veeaurude eraldumist.
Kell infiltratsioon vesi imendub pinnasesse ja tekivad maa-alused veehoidlad.
Kell higistamine Liigne vesi vabaneb taimelehtedest vedela vee muutumisel veeauruks.
