La biogéochimie est la science qui étudie les processus chimiques qui se déroulent dans l'atmosphère et l'hydrosphère, et plus précisément, le flux d'éléments entre eux.
Les cycles biogéochimiques représentent le mouvement des éléments chimiques entre les êtres vivants et l'atmosphère, la lithosphère et l'hydrosphère de la planète.
Une caractéristique fondamentale des cycles biogéochimiques est le fait que les composants biotiques et abiotiques sont étroitement liés.
Les éléments chimiques sont retirés de l'environnement, utilisés par les organismes et rendus à la nature. La vie est continuellement recréée à partir des mêmes atomes.
Lorsqu'un organisme meurt, sa matière organique est dégradée par les êtres. décomposeurs, représenté par des champignons et des bactéries. Ainsi, les atomes qui composaient cet organisme retournent dans l'environnement et peuvent être réincorporés par d'autres êtres vivants pour produire leurs substances organiques.
Sans ce recyclage, les atomes de certains éléments chimiques fondamentaux à la vie pourraient disparaître.
Pour que le cycle biogéochimique se produise, l'existence d'un réservoir de l'élément chimique est nécessaire. Ce réservoir pourrait être la croûte terrestre ou l'atmosphère. De plus, des êtres vivants qui aident au mouvement des éléments chimiques sont nécessaires.
Classification des cycles biogéochimiques
Les cycles biogéochimiques peuvent être classés en deux types fondamentaux, selon la nature de leur réservoir abiotique :
cycle du gaz: Posséder l'atmosphère comme réservoir. Exemple: cycle de l'azote et cycle de l'oxygène.
Cycle sédimentaire: Ils ont la croûte terrestre comme réservoir. Exemple: Cycle du phosphore et Cycle de l'eau.
Les éléments nécessaires à la vie participent aux cycles biogéochimiques. Ce sont: l'eau, le carbone, l'oxygène, l'azote et le phosphore.
cycle de l'eau
L'eau est fondamentale à la vie et peut être trouvée dans la nature sous trois états physiques: solide, liquide et gazeux. La plupart se trouvent sous forme liquide.
Le cycle de l'eau est essentiellement représenté par des changements dans son état physique, à travers le évaporation et transpiration.
En bref, le cycle de l'eau se déroule comme suit :
- L'eau présente dans les lacs, les rivières et les océans s'évapore. Et les plantes libèrent une partie de l'eau qu'elles absorbent par transpiration.
- La vapeur d'eau trouve les couches les plus hautes de l'atmosphère. En refroidissant, cette vapeur se condense et forme des nuages qui se précipitent sous forme de pluie.
- Ainsi, l'eau liquide atteint à nouveau la surface de la terre.
- L'eau s'infiltre alors dans le sol et est absorbée par les plantes. Les animaux peuvent ingérer directement ou par la nourriture.
En savoir plus sur cycle de l'eau.
cycle du carbone
O carbone c'est l'élément qui compose les molécules organiques.
LES photosynthèse et le respiration ce sont des processus qui régissent le cycle du carbone.
Le cycle du carbone consiste en la fixation de cet élément par des êtres autotrophes, par photosynthèse ou chimiosynthèse.
Les êtres autotrophes fixent le carbone sous forme de composés organiques. Ainsi, ils sont disponibles pour les producteurs et, par conséquent, pour les consommateurs et les décomposeurs, à travers la chaîne alimentaire.
le CO2 retourne dans l'environnement par la respiration, la décomposition ou la combustion de combustibles fossiles.
En savoir plus sur cycle du carbone.
Cycle de l'oxygène
Le cycle de l'oxygène consiste en le mouvement de cet élément entre ses trois principaux réservoirs: l'atmosphère, la biosphère et la lithosphère. O oxygène il est libéré et consommé par les êtres vivants sous différentes formes chimiques. Ces facteurs rendent le cycle du carbone plus complexe.
La photosynthèse est principalement responsable de la production d'oxygène.
L'atmosphère est le principal réservoir d'oxygène des êtres vivants, où il se trouve sous forme d'O.2 et Cie2.
O O2 Il est utilisé dans la respiration aérobie des plantes et des animaux, dans laquelle la combinaison d'atomes d'oxygène et d'hydrogène forme des molécules d'eau.
le CO2 est utilisé dans le processus de photosynthèse et ses atomes d'oxygène font partie de la matière organique des plantes.
Par la respiration cellulaire et la décomposition de la matière organique, l'oxygène est renvoyé dans l'atmosphère, faisant partie des molécules d'eau et du dioxyde de carbone.
En savoir plus sur Cycle de l'oxygène.
Cycle de l'azote
L'azote est l'élément chimique le plus abondant dans l'atmosphère terrestre. Trouvé sous la forme de N2, représente environ 78 % du volume d'air atmosphérique.
Cependant, la grande majorité des êtres vivants ne peuvent pas assimiler l'azote atmosphérique. Pour cela, ils ont besoin de bactéries fixatrices d'azote.
Il existe quatre types de bactéries qui participent au cycle de l'azote :
- Fixation des bactéries: absorbe l'azote atmosphérique et le transforme en ammoniac.
- Bactéries nitrifiantes: bactéries chimiosynthétiques qui oxydent l'ammoniac et le transforment en nitrite puis en nitrate, forme assimilable par les plantes. Ainsi, en nourrissant les animaux peuvent obtenir de l'azote.
- Bactéries en décomposition: bactéries qui agissent lors de la décomposition de la matière organique et libèrent de l'ammoniac dans l'environnement.
- Bactéries dénitrifiantes: bactéries qui dégradent en anaérobie les composés azotés, tels que les nitrates et l'ammoniac, et libèrent de l'azote gazeux dans l'atmosphère.
En savoir plus sur Cycle de l'azote.
Cycle du phosphore
Le phosphore est le matériel génétique qui compose les molécules d'ARN et d'ADN. Il peut également être trouvé dans les os et les dents.
Dans la nature, on ne le trouve que dans les roches, sous sa forme solide. Lorsque les roches se dégradent, des atomes de phosphore deviennent disponibles dans le sol et l'eau.
Les plantes peuvent obtenir du phosphore lorsqu'elles l'absorbent dissous dans l'eau et le sol.
Les animaux obtiennent le phosphore par l'eau et la nourriture.
Le phosphore est renvoyé dans l'environnement par les organismes en décomposition à la suite de la dégradation de la matière organique des plantes et des animaux. De là, il peut être recyclé parmi les plantes ou transporté par les eaux de pluie vers les lacs et les mers et incorporé dans les roches.
Exercices - Testez vos connaissances
(PUC-RS-2001) - Les nations du monde ont discuté de la possibilité pour les pays riches et polluants de payer des impôts aux pays en développement qui entretiennent et/ou plantent des forêts. Ce serait un moyen d'atténuer la contribution des pays polluants à « l'effet de serre » (phénomène responsable de la réchauffement de la Terre) car les plantes, lorsqu'elles poussent, retirent de l'atmosphère le principal élément responsable de ce C'est fait. L'élément auquel se réfère le texte ci-dessus fait partie du cycle :
a) d'azote
b) carbone
c) de phosphore
d) d'eau
e) l'ozone
b) carbone
(UFRGS/2009) - Les êtres vivants entretiennent des échanges constants de matière avec l'environnement à travers des processus appelés cycles biogéochimiques.
Sur la base des cycles biogéochimiques, cochez avec V (vrai ou F (faux) les affirmations suivantes.
( ) L'atmosphère est le principal réservoir de carbone, d'azote, de phosphore et d'oxygène.
( ) Dans le cycle de l'eau, l'évaporation est plus faible dans les océans, tandis que les précipitations sont plus faibles à la surface des terres.
( ) Azote atmosphérique (N2) est incorporé dans les molécules organiques par absorption foliaire.
( ) Toutes les molécules organiques des êtres vivants ont des atomes de carbone dans leur composition, et leur retour au cycle peut se produire par des processus de décomposition.
La séquence correcte pour remplir les parenthèses, de haut en bas, est :
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) - Concernant les cycles biogéochimiques, analysez les énoncés suivants :
JE. Dans le cycle du carbone: les chaînes carbonées forment des molécules organiques à travers des êtres autotrophes à travers la photosynthèse, dans laquelle le dioxyde de carbone est absorbé, fixé et transformé en matière organique par les producteurs. Le carbone retourne dans l'environnement via le dioxyde de carbone par la respiration.
II. Dans le cycle de l'oxygène: L'oxygène gazeux est produit lors de la construction des molécules organiques par la respiration et consommé lorsque ces molécules sont oxydées lors de la photosynthèse.
III. Dans le cycle de l'eau: l'énergie solaire joue un rôle important, car elle permet à l'eau liquide de s'évaporer. La vapeur d'eau, dans les couches les plus hautes et les plus froides, se condense et forme des nuages qui, plus tard, se précipitent sous forme de pluie, et l'eau de cette pluie retourne au sol formant des rivières, des lacs, des océans ou même s'infiltrant dans le sol et formant les nappes nappes phréatiques.
IV. Dans le cycle de l'azote: l'une des étapes est la fixation de l'azote, dans laquelle certaines bactéries utilisent l'azote et le faire réagir avec l'oxygène pour produire du nitrite, qui sera transformé en ammoniac au cours du processus de nitrification.
Vérifiez l'alternative correcte.
a) Seuls les énoncés II et IV sont vrais.
b) Seules les affirmations I et II sont vraies.
c) Seuls les énoncés I, III et IV sont vrais.
d) Seuls les énoncés II, III et IV sont vrais.
e) Seuls les énoncés I et III sont vrais.
e) Seuls les énoncés I et III sont vrais.
