La biogeochimica è la scienza che studia i processi chimici che avvengono nell'atmosfera e nell'idrosfera e, più specificamente, il flusso di elementi tra di loro.
I cicli biogeochimici rappresentano il movimento degli elementi chimici tra gli esseri viventi e l'atmosfera, la litosfera e l'idrosfera del pianeta.
Una caratteristica fondamentale dei cicli biogeochimici è il fatto che le componenti biotiche e abiotiche sono strettamente correlate.
Gli elementi chimici vengono rimossi dall'ambiente, utilizzati dagli organismi e restituiti alla natura. La vita viene continuamente ricreata dagli stessi atomi.
Quando un organismo muore, la sua materia organica viene degradata dagli esseri. decompositori, rappresentato da funghi e batteri. Così, gli atomi che componevano questo organismo ritornano nell'ambiente e possono essere nuovamente incorporati da altri esseri viventi per produrre le loro sostanze organiche.
Senza questo riciclo, gli atomi di alcuni elementi chimici fondamentali per la vita potrebbero scomparire.
Perché si verifichi il ciclo biogeochimico, è necessaria l'esistenza di un serbatoio dell'elemento chimico. Questo serbatoio potrebbe essere la crosta terrestre o l'atmosfera. Inoltre, sono necessari esseri viventi che assistano nel movimento degli elementi chimici.
Classificazione dei cicli biogeochimici
I cicli biogeochimici possono essere classificati in due tipi fondamentali, a seconda della natura del loro serbatoio abiotico:
ciclo del gas: Possedere l'atmosfera come un serbatoio. Esempio: ciclo dell'azoto e ciclo dell'ossigeno.
Ciclo sedimentario: Hanno la crosta terrestre come serbatoio. Esempio: ciclo del fosforo e ciclo dell'acqua.
Gli elementi necessari alla vita partecipano ai cicli biogeochimici. Sono: acqua, carbonio, ossigeno, azoto e fosforo.
ciclo dell'acqua
L'acqua è fondamentale per la vita e si trova in natura in tre stati fisici: solido, liquido e gassoso. La maggior parte si trova in forma liquida.
Il ciclo dell'acqua è fondamentalmente rappresentato dai cambiamenti nel suo stato fisico, attraverso la evaporazione e sudore.
In breve, il ciclo dell'acqua si svolge come segue:
- L'acqua presente nei laghi, nei fiumi e negli oceani evapora. E le piante rilasciano parte dell'acqua che assorbono attraverso la traspirazione.
- Il vapore acqueo trova gli strati più alti dell'atmosfera. Dopo il raffreddamento, questo vapore si condensa e forma nuvole, che precipitano sotto forma di pioggia.
- Pertanto, l'acqua liquida raggiunge nuovamente la superficie terrestre.
- L'acqua quindi si infiltra nel terreno e viene assorbita dalle piante. Gli animali possono ingerire direttamente o attraverso il cibo.
Impara di più riguardo ciclo dell'acqua.
ciclo del carbonio
oh carbonio è l'elemento che compone le molecole organiche.
IL fotosintesi e il respirazione sono processi che governano il ciclo del carbonio.
Il ciclo del carbonio consiste nella fissazione di questo elemento da parte di esseri autotrofi, attraverso la fotosintesi o la chemiosintesi.
Gli esseri autotrofi fissano il carbonio sotto forma di composti organici. Sono quindi a disposizione dei produttori e, di conseguenza, dei consumatori e dei decompositori, attraverso la filiera alimentare.
il CO2 ritorna nell'ambiente attraverso la respirazione, la decomposizione o la combustione di combustibili fossili.
Impara di più riguardo ciclo del carbonio.
Ciclo dell'ossigeno
Il ciclo dell'ossigeno consiste nel movimento di questo elemento tra i suoi tre serbatoi principali: l'atmosfera, la biosfera e la litosfera. oh ossigeno viene rilasciato e consumato dagli esseri viventi in diverse forme chimiche. Questi fattori rendono il ciclo del carbonio più complesso.
La fotosintesi è principalmente responsabile della produzione di ossigeno.
L'atmosfera è il principale serbatoio di ossigeno per gli esseri viventi, dove si trova sotto forma di O.2 e CO2.
oh oh2 Viene utilizzato nella respirazione aerobica di piante e animali, in cui la combinazione di atomi di ossigeno e idrogeno forma molecole d'acqua.
il CO2 viene utilizzato nel processo di fotosintesi e i suoi atomi di ossigeno diventano parte della materia organica delle piante.
Attraverso la respirazione cellulare e la decomposizione della materia organica, l'ossigeno viene restituito all'atmosfera, formando parte delle molecole d'acqua e dell'anidride carbonica.
Impara di più riguardo Ciclo dell'ossigeno.
Ciclo dell'azoto
L'azoto è l'elemento chimico più abbondante nell'atmosfera terrestre. Trovato sotto forma di N2, rappresenta circa il 78% del volume d'aria atmosferica.
Tuttavia, la stragrande maggioranza degli esseri viventi non può assimilare l'azoto atmosferico. Per questo, hanno bisogno di batteri che fissano l'azoto.
Ci sono quattro tipi di batteri che partecipano al ciclo dell'azoto:
- Batteri Fissatori: assorbe l'azoto atmosferico e lo trasforma in ammoniaca.
- Batteri nitrificanti: batteri chemiosintetici che ossidano l'ammoniaca e la trasformano in nitrito e poi in nitrato, forma assimilabile dalle piante. Pertanto, attraverso l'alimentazione gli animali possono ottenere azoto.
- Batteri in decomposizione: batteri che agiscono quando la materia organica si decompone e rilasciano ammoniaca nell'ambiente.
- Batteri denitrificanti: batteri che anaerobici degradano i composti azotati, come nitrati e ammoniaca, e rilasciano gas azoto nell'atmosfera.
Impara di più riguardo Ciclo dell'azoto.
Ciclo del fosforo
Il fosforo è il materiale genetico che compone le molecole di RNA e DNA. Si trova anche nelle ossa e nei denti.
In natura si trova solo nelle rocce, nella sua forma solida. Quando le rocce si degradano, gli atomi di fosforo diventano disponibili nel suolo e nell'acqua.
Le piante possono ottenere il fosforo quando lo assorbono disciolto nell'acqua e nel terreno.
Gli animali ottengono il fosforo attraverso l'acqua e il cibo.
Il fosforo viene restituito all'ambiente dagli organismi in decomposizione a seguito della degradazione della materia organica nelle piante e negli animali. Da lì, può essere riciclato tra le piante o portato dall'acqua piovana a laghi e mari e incorporato nelle rocce.
Esercizi - Metti alla prova le tue conoscenze
(PUC-RS-2001) - Le nazioni del mondo hanno discusso della possibilità che i paesi ricchi e inquinanti paghino le tasse ai paesi in via di sviluppo che mantengono e/o piantano foreste. Questo sarebbe un modo per mitigare il contributo dei paesi inquinanti all'"effetto serra" (il fenomeno responsabile della riscaldamento della terra) perché le piante, quando crescono, rimuovono dall'atmosfera l'elemento principale responsabile di ciò È fatto. L'elemento a cui si riferisce il testo sopra fa parte del ciclo:
a) di azoto
b) carbonio
c) di fosforo
d) di acqua
e) ozono
b) carbonio
(UFRGS/2009) - Gli esseri viventi mantengono costanti scambi di materia con l'ambiente attraverso processi noti come cicli biogeochimici.
In base ai cicli biogeochimici, spuntare con V (vero) o F (falso) le seguenti affermazioni.
( ) L'atmosfera è il principale serbatoio di carbonio, azoto, fosforo e ossigeno.
( ) Nel ciclo dell'acqua, l'evaporazione è minore negli oceani, mentre le precipitazioni sono minori sulla superficie terrestre.
( ) Azoto atmosferico (N2) viene incorporato nelle molecole organiche per assorbimento fogliare.
( ) Tutte le molecole organiche degli esseri viventi hanno atomi di carbonio nella loro composizione e il loro ritorno al ciclo può avvenire attraverso processi di decomposizione.
La sequenza corretta per riempire le parentesi, dall'alto verso il basso, è:
a) V - F - V - V
b) F - F - F - V
c) V - V - FA - FA
d) F - V - F - V
e) V - F - V - F
b) F - F - F - V
(UDESC/2009) - Per quanto riguarda i cicli biogeochimici, analizzare le seguenti affermazioni:
IO. Nel ciclo del carbonio: le catene di carbonio formano molecole organiche attraverso esseri autotrofi attraverso fotosintesi, in cui l'anidride carbonica viene assorbita, fissata e trasformata in materia organica dai produttori. Il carbonio ritorna nell'ambiente attraverso l'anidride carbonica attraverso la respirazione.
II. Nel ciclo dell'ossigeno: il gas ossigeno viene prodotto durante la costruzione di molecole organiche dalla respirazione e consumato quando queste molecole vengono ossidate nella fotosintesi.
III. Nel ciclo dell'acqua: l'energia solare gioca un ruolo importante, in quanto permette all'acqua liquida di evaporare. Il vapore acqueo, negli strati più alti e più freddi, condensa e forma nuvole che, successivamente, precipitano sotto forma di pioggia, e l'acqua di questa pioggia ritorna al suolo formando fiumi, laghi, oceani o addirittura infiltrandosi nel terreno e formando i teli falde acquifere.
IV. Nel ciclo dell'azoto: uno dei passaggi è la fissazione dell'azoto, in cui alcuni batteri utilizzano l'azoto e farlo reagire con l'ossigeno per produrre nitrito, che si trasformerà in ammoniaca nel processo di nitrificazione.
Controlla l'alternativa corretta.
a) Solo le affermazioni II e IV sono vere.
b) Solo le affermazioni I e II sono vere.
c) Solo le affermazioni I, III e IV sono vere.
d) Solo le affermazioni II, III e IV sono vere.
e) Solo le affermazioni I e III sono vere.
e) Solo le affermazioni I e III sono vere.
