Biogeocheminiai ciklai: santrauka ir pratimai

Biogeochemija yra mokslas, tiriantis atmosferoje ir hidrosferoje vykstančius cheminius procesus, o konkrečiau - elementų srautą tarp jų.

Biogeocheminiai ciklai atspindi cheminių elementų judėjimą tarp gyvų būtybių ir planetos atmosferos, litosferos ir hidrosferos.

Pagrindinis biogeocheminių ciklų bruožas yra tai, kad biotiniai ir abiotiniai komponentai yra glaudžiai susiję.

Cheminiai elementai pašalinami iš aplinkos, naudojami organizmai ir grąžinami į gamtą. Gyvenimas nuolat kuriamas iš tų pačių atomų.

Kai organizmas miršta, jo organinę medžiagą suardo būtybės. skaidytojai, atstovaujami grybų ir bakterijų. Taigi atomai, kurie sudarė šį organizmą, grįžta į aplinką ir kiti gyvi padarai gali juos vėl įtraukti, kad gautų jų organines medžiagas.

Be šio perdirbimo, kai kurių gyvybei svarbių cheminių elementų atomai gali išnykti.

Kad vyktų biogeocheminis ciklas, būtinas cheminio elemento rezervuaras. Šis rezervuaras gali būti žemės pluta arba atmosfera. Be to, reikalingos gyvos būtybės, kurios padeda judėti cheminiams elementams.

Biogeocheminių ciklų klasifikavimas

Biogeocheminius ciklus galima suskirstyti į du pagrindinius tipus, atsižvelgiant į jų abiotinio rezervuaro pobūdį:

dujų ciklas: Turėkite atmosferą kaip rezervuarą. Pavyzdys: azoto ciklas ir deguonies ciklas.

Nusėdimo ciklas: Jie turi žemės plutą kaip rezervuarą. Pavyzdys: fosforo ciklas ir vandens ciklas.

Gyvybei reikalingi elementai dalyvauja biogeocheminiuose cikluose. Jie yra: vanduo, anglis, deguonis, azotas ir fosforas.

vandens ciklas

Vanduo yra gyvybiškai svarbus ir gamtoje gali būti trijų fizinių būsenų: kietasis, skystasis ir dujinis. Dauguma jų yra skystos formos.

Vandens ciklą iš esmės atspindi jo fizinės būklės pokyčiai per garinimas ir prakaitas.

Trumpai tariant, vandens ciklas vyksta taip:

1. Garuoja ežeruose, upėse ir vandenynuose esantis vanduo. Augalai išleidžia dalį vandens, kurį jie absorbuoja persiurbdami.
2. Vandens garai suranda aukščiausius atmosferos sluoksnius. Atvėsę šie garai kondensuojasi ir susidaro debesys, kurie iškrinta kaip lietus.
3. Taigi skystas vanduo vėl pasiekia žemės paviršių.
4. Tada vanduo įsiskverbia į dirvą ir augalai jį absorbuoja. Gyvūnai gali nuryti tiesiogiai arba su maistu.

Išmokti daugiau apie vandens ciklas.

anglies ciklas

O anglies tai elementas, kuris sudaro organines molekules.

fotosintezė ir kvėpavimas tai yra procesai, valdantys anglies ciklą.

Anglies ciklas susideda iš šio elemento fiksavimo autotrofinėmis būtybėmis fotosintezės ar chemosintezės būdu.

Autotrofinės būtybės fiksuoja anglį organinių junginių pavidalu. Taigi jie yra prieinami gamintojams, taigi ir vartotojams bei skaidytojams per maisto grandinę.

CO₂ grįžta į aplinką kvėpuojant, skaidant ar deginant iškastinis kuras.

Išmokti daugiau apie anglies ciklas.

Deguonies ciklas

Deguonies ciklas susideda iš šio elemento judėjimo tarp trijų pagrindinių rezervuarų: atmosferos, biosferos ir litosferos. O deguonies ją gyvos būtybės išleidžia ir sunaudoja skirtingomis cheminėmis formomis. Dėl šių veiksnių anglies ciklas tampa sudėtingesnis.

Fotosintezė pirmiausia yra atsakinga už deguonies gamybą.

Atmosfera yra pagrindinis gyvų būtybių deguonies rezervuaras, kur jį galima rasti O. pavidalu.₂ ir CO₂.

O O₂ Jis naudojamas aerobiniam augalų ir gyvūnų kvėpavimui, kuriame deguonies ir vandenilio atomų derinys sudaro vandens molekules.

CO₂ yra naudojamas fotosintezės procese, o jo deguonies atomai tampa augalų organinių medžiagų dalimi.

Kvėpuojant ląstelėmis ir skaidant organines medžiagas, deguonis grįžta į atmosferą, sudarant vandens molekulių ir anglies dioksido dalį.

Išmokti daugiau apie Deguonies ciklas.

Azoto ciklas

Azotas yra gausiausias cheminis elementas Žemės atmosferoje. Rasta N pavidalu₂sudaro maždaug 78% atmosferos oro tūrio.

Tačiau didžioji dauguma gyvų būtybių negali pasisavinti atmosferos azoto. Tam jiems reikalingos azotą fiksuojančios bakterijos.

Azoto cikle dalyvauja keturios bakterijų rūšys:

• Fiksuojančios bakterijos: sugeria atmosferos azotą ir paverčia jį amoniaku.
• Nitrifikuojančios bakterijos: chemosintetinės bakterijos, kurios oksiduoja amoniaką ir paverčia jį nitritais, o paskui nitratais - augalų pasisavinamomis formomis. Taigi šerdami gyvūnai gali gauti azoto.
• Skaidančios bakterijos: bakterijos, veikiančios skaidant organines medžiagas, išskiria į aplinką amoniaką.
• Denitrifikuojančios bakterijos: bakterijos, kurios anaerobiškai skaido azoto junginius, tokius kaip nitratai ir amoniakas, ir išskiria azoto dujas į atmosferą.

Išmokti daugiau apie Azoto ciklas.

Fosforo ciklas

Fosforas yra genetinė medžiaga, sudaranti RNR ir DNR molekules. Jo taip pat galima rasti kauluose ir dantyse.

Gamtoje jis sutinkamas tik uolose. Kai uolienos degraduoja, fosforo atomai tampa prieinami dirvožemyje ir vandenyje.

Augalai gali gauti fosforą, kai sugeria jį ištirpintą vandenyje ir dirvožemyje.

Gyvūnai fosforą gauna per vandenį ir maistą.

Fosforas grąžinamas į aplinką skaidant organizmus dėl organinių medžiagų skaidymo augaluose ir gyvūnuose. Iš ten jį galima perdirbti tarp augalų arba lietaus vanduo nunešti į ežerus ir jūras ir įtraukti į uolas.

Pratimai - patikrinkite savo žinias

(PUC-RS-2001) - Pasaulio tautos aptarė galimybę turtingoms ir teršiančioms šalims mokėti mokesčius besivystančioms šalims, kurios prižiūri ir (arba) sodina miškus. Tai būtų būdas sušvelninti teršiančių šalių indėlį į "šiltnamio efektą" (reiškinį, atsakingą už Žemės atšilimas), nes augalai augdami pašalina iš atmosferos pagrindinį už tai atsakingą elementą Jis pagamintas. Elementas, kurį nurodo aukščiau pateiktas tekstas, yra ciklo dalis:

a) azoto
b) anglis
c) fosforo
d) vandens
e) ozonas

Žr. Atsakymas

b) anglis

(UFRGS / 2009). Gyvosios būtybės palaiko nuolatinius materijos mainus su aplinka procesų, vadinamų biogeocheminiais ciklais, metu.

Remiantis biogeocheminiais ciklais, pažymėkite V (tiesa) arba F (melagingi) šie teiginiai.

() Atmosfera yra pagrindinis anglies, azoto, fosforo ir deguonies rezervuaras.
() Vandens ciklo metu garavimas vandenynuose yra mažesnis, o sausumos paviršiuje - mažiau.
() Atmosferos azotas (N₂) į organines molekules įsitraukia per lapų absorbciją.
() Visose organinėse gyvų būtybių molekulėse yra anglies atomų, o jų grįžimas į ciklą gali vykti skaidymo procesais.

Teisinga skliaustų užpildymo seka nuo viršaus iki apačios yra:
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

Žr. Atsakymas

b) F - F - F - V

(UDESC / 2009). Išanalizuokite šiuos teiginius apie biogeocheminius ciklus:

Aš Anglies cikle: anglies grandinės organines molekules formuoja per autotrofines būtybes fotosintezė, kurioje gamintojai absorbuoja, fiksuoja ir transformuoja į anglies dioksidą. Anglis grįžta į aplinką per anglies dioksidą kvėpuodama.
II. Deguonies cikle: deguonies dujos susidaro organinių molekulių konstravimo metu kvėpuojant ir sunaudojamos, kai šios molekulės oksiduojasi fotosintezės metu.
III. Vandens cikle: saulės energija vaidina svarbų vaidmenį, nes ji leidžia garuoti skystam vandeniui. Vandens garai aukštesniuose ir šaltesniuose sluoksniuose kondensuojasi ir formuoja debesis, kurie vėliau iškrinta lietaus pavidalu, ir vanduo nuo šio lietaus grįžta į žemę, formuodamas upes, ežerus, vandenynus ar net įsiskverbdamas į žemę ir formuodamas lakštus. vandens stalai.
IV. Azoto cikle: vienas iš etapų yra azoto fiksavimas, kurio metu kai kurios bakterijos naudoja azotą ir priversti jį reaguoti su deguonimi, kad gautų nitritą, kuris proceso metu virsta amoniaku nitrifikacija.

Patikrinkite teisingą alternatyvą.
a) Tik II ir IV teiginiai yra teisingi.
b) Tik I ir II teiginiai yra teisingi.
c) Tik I, III ir IV teiginiai yra teisingi.
d) Tik II, III ir IV teiginiai yra teisingi.
e) Tiesa yra tik I ir III teiginiai.

Žr. Atsakymas

e) Tiesa yra tik I ir III teiginiai.