Biogeokjemi er vitenskapen som studerer de kjemiske prosessene som foregår i atmosfæren og hydrosfæren, og mer spesifikt strømmen av elementer mellom dem.
Biogeokjemiske sykluser representerer bevegelsen av kjemiske elementer mellom levende vesener og planetens atmosfære, litosfæren og hydrosfæren.
Et grunnleggende trekk ved biogeokjemiske sykluser er det faktum at biotiske og abiotiske komponenter er nært beslektede.
Kjemiske elementer fjernes fra miljøet, brukes av organismer og returneres til naturen. Livet blir kontinuerlig gjenskapt fra de samme atomene.
Når en organisme dør, blir dets organiske materiale nedbrutt av vesener. nedbrytere, representert av sopp og bakterier. Dermed kommer atomene som utgjorde denne organismen tilbake til miljøet og kan inkorporeres igjen av andre levende vesener for å produsere sine organiske stoffer.
Uten denne resirkuleringen kan atomene til noen kjemiske grunnstoffer i livet forsvinne.
For at den biogeokjemiske syklusen skal skje, er det nødvendig med et reservoar av det kjemiske elementet. Dette reservoaret kan være jordskorpen eller atmosfæren. Videre er det behov for levende vesener som hjelper til med bevegelse av kjemiske elementer.
Klassifisering av biogeokjemiske sykluser
Biogeokjemiske sykluser kan klassifiseres i to basistyper, avhengig av arten av deres abiotiske reservoar:
gass syklus: Ha atmosfæren som et reservoar. Eksempel: Nitrogen Cycle og Oxygen Cycle.
Sedimentær syklus: De har jordskorpen som et reservoar. Eksempel: Fosforsyklus og vannsyklus.
Elementene som er nødvendige for livet deltar i biogeokjemiske sykluser. De er: vann, karbon, oksygen, nitrogen og fosfor.
vann sykkel
Vann er grunnleggende for livet og kan finnes i naturen i tre fysiske tilstander: fast, væske og gass. De fleste finnes i flytende form.
Vannkretsløpet er i utgangspunktet representert ved endringer i dens fysiske tilstand, gjennom fordampning og svette.
Kort fortalt oppstår vannsyklusen som følger:
- Vann som er tilstede i innsjøer, elver og hav fordamper. Og planter frigjør noe av vannet de absorberer gjennom transpirasjon.
- Vanndamp finner de høyeste lagene i atmosfæren. Ved avkjøling kondenserer denne dampen og danner skyer som faller ut som regn.
- Dermed når flytende vann jordoverflaten igjen.
- Vannet infiltrerer deretter jorden og blir absorbert av plantene. Dyr kan innta direkte eller gjennom mat.
Lære mer om vann sykkel.
karbon syklus
O karbon det er elementet som utgjør organiske molekyler.
DE fotosyntese og puster de er prosesser som styrer karbonsyklusen.
Karbonsyklusen består av fiksering av dette elementet av autotrofiske vesener, gjennom fotosyntese eller kjemosyntese.
Autotrofiske vesener fikser karbon i form av organiske forbindelser. Dermed er de tilgjengelige for produsenter og følgelig for forbrukere og nedbrytere gjennom næringskjeden.
CO2 kommer tilbake til miljøet gjennom åndedrett, nedbrytning eller forbrenning av fossile brensler.
Lære mer om karbon syklus.
Oksygensyklus
Oksygensyklusen består av bevegelsen til dette elementet mellom de tre hovedreservoarene: atmosfæren, biosfæren og litosfæren. O oksygen den frigjøres og konsumeres av levende vesener i forskjellige kjemiske former. Disse faktorene gjør karbonsyklusen mer kompleks.
Fotosyntese er primært ansvarlig for produksjon av oksygen.
Atmosfæren er det viktigste oksygenreservoaret for levende vesener, der det finnes i form av O.2 og CO2.
O O2 Det brukes i aerob respirasjon av planter og dyr, der kombinasjonen av oksygen og hydrogenatomer danner vannmolekyler.
CO2 brukes i fotosynteseprosessen og oksygenatomer blir en del av det organiske stoffet i planter.
Gjennom cellulær respirasjon og nedbrytning av organisk materiale, blir oksygen returnert til atmosfæren, og utgjør en del av vannmolekyler og karbondioksid.
Lære mer om Oksygensyklus.
Nitrogen Cycle
Nitrogen er det mest kjemiske elementet i jordens atmosfære. Funnet i form av N2, representerer omtrent 78% av det atmosfæriske luftvolumet.
Imidlertid kan de aller fleste levende vesener ikke assimilere atmosfærisk nitrogen. For dette trenger de nitrogenfikserende bakterier.
Det er fire typer bakterier som deltar i nitrogensyklusen:
- Fikse bakterier: absorbere atmosfærisk nitrogen og transformere det til ammoniakk.
- Nitrifiserende bakterier: kjemosyntetiske bakterier som oksyderer ammoniakk og forvandler den til nitritt og deretter nitrat, en form som kan assimileres av planter. Dermed kan dyra skaffe seg nitrogen gjennom fôring.
- Nedbrytende bakterier: bakterier som virker når organisk materiale brytes ned og frigjør ammoniakk i miljøet.
- Denitrifiserende bakterier: bakterier som anaerobe nedbryter nitrogenforbindelser, som nitrater og ammoniakk, og frigjør nitrogengass i atmosfæren.
Lære mer om Nitrogen Cycle.
Fosforsyklus
Fosfor er det genetiske materialet som utgjør RNA- og DNA-molekyler. Det finnes også i bein og tenner.
I naturen finnes den bare i bergarter, i sin faste form. Når bergarter brytes ned, blir fosforatomer tilgjengelig i jord og vann.
Planter kan få fosfor når de absorberer det oppløst i vann og jord.
Dyr får fosfor gjennom vann og mat.
Fosfor returneres til miljøet ved å nedbryte organismer som et resultat av nedbrytning av organisk materiale i planter og dyr. Derfra kan den resirkuleres blant planter eller tas med regnvann til innsjøer og hav og innlemmes i steinene.
Øvelser - Test dine kunnskaper
(PUC-RS-2001) - Verdens nasjoner har diskutert muligheten for at rike og forurensende land betaler skatt til utviklingsland som vedlikeholder og / eller planter skog. Dette vil være en måte å redusere forurensende lands bidrag til "drivhuseffekten" (fenomenet som er ansvarlig for Jordvarme) fordi planter når de vokser, fjerner hovedelementet som er ansvarlig for dette fra atmosfæren Den er laget. Elementet som teksten ovenfor refererer til, er en del av syklusen:
a) av nitrogen
b) karbon
c) av fosfor
d) vann
e) ozon
b) karbon
(UFRGS / 2009) - Levende vesener opprettholder konstant materiellutveksling med miljøet gjennom prosesser kjent som biogeokjemiske sykluser.
Basert på biogeokjemiske sykluser, kryss av med V (sant) eller F (falske) følgende utsagn.
() Atmosfæren er hovedreservoaret av karbon, nitrogen, fosfor og oksygen.
() I vannsyklusen er fordampningen lavere i havene, mens nedbøren er lavere på landoverflaten.
() Atmosfærisk nitrogen (N2) er innlemmet i organiske molekyler gjennom bladabsorpsjon.
() Alle organiske molekyler av levende vesener har karbonatomer i sammensetningen, og deres tilbakevending til syklusen kan skje gjennom nedbrytingsprosesser.
Den riktige sekvensen for å fylle parentesene, fra topp til bunn, 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) - Angående biogeokjemiske sykluser, analyser følgende utsagn:
JEG. I karbonsyklusen: karbonkjeder danner organiske molekyler gjennom autotrofiske vesener gjennom fotosyntese, der karbondioksid absorberes, fikseres og omdannes til organisk materiale av produsenter. Kull kommer tilbake til miljøet gjennom karbondioksid gjennom respirasjon.
II. I oksygensyklusen: oksygengass produseres under konstruksjon av organiske molekyler ved åndedrett og forbrukes når disse molekylene oksyderes i fotosyntese.
III. I vannsyklusen: solenergi spiller en viktig rolle, da den lar fordampe flytende vann. Vanndampen, i de høyere og kaldere lagene, kondenserer og danner skyer som senere faller ut i form av regn, og vannet fra dette regnet kommer tilbake til bakken og danner elver, innsjøer, hav eller til og med infiltrerer bakken og danner arkene vannbord.
IV. I nitrogensyklusen: et av trinnene er nitrogenfiksering, der noen bakterier bruker nitrogen og få det til å reagere med oksygen for å produsere nitrit, som vil bli transformert til ammoniakk i løpet av nitrifisering.
Sjekk riktig alternativ.
a) Bare utsagn II og IV er sanne.
b) Bare uttalelser I og II er sanne.
c) Bare uttalelsene I, III og IV er sanne.
d) Bare utsagn II, III og IV er sanne.
e) Bare uttalelser I og III er sanne.
e) Bare uttalelser I og III er sanne.