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Biogeochemische Kreisläufe

Wir erklären Ihnen, was die biogeochemischen Kreisläufe oder Stoffkreisläufe sind und welche Arten es gibt. Der Kohlenstoff-, Phosphor- und Stickstoffkreislauf.

Biogeochemische Kreisläufe sind die Kreisläufe der Verdrängung von Materie.
  1. Was sind biogeochemische Kreisläufe?

Es ist bekannt als biogeochemische Kreisläufe oder Stoffkreisläufe zu den Kreisläufen des Austauschs chemischer Elemente zwischen Lebewesen und der Umgebung durch eine Reihe von Transportprozessen, Produktion und Zersetzung n Sein Name leitet sich von den griechischen Präfixen bio, vida und geo, tierra ab.

In den biogeochemischen Kreisläufen gibt es sowohl verschiedene Lebensformen (Pflanzen, Tiere, Mikroskope usw.) als auch anorganische natürliche Elemente (Regen, Wind usw.). Sie bestehen aus einer ständigen Verlagerung von Materie von einem Bereich zu einem anderen, wodurch die in der Biosphäre verfügbaren Nährstoffe recycelt werden können.

Unter "Nährstoffen" verstehen wir alle Elemente oder Moleküle, deren Anwesenheit im Organismus eines Lebewesens für die Fortdauer seiner Existenz und die Fortpflanzung seiner Art unabdingbar ist. Es besteht in der Regel aus 31 bis 40 verschiedenen chemischen Elementen und wird in unterschiedlichen Anteilen benötigt. Diese Nährstoffe können von zwei Arten sein:

  • Makronährstoffe Wessen Anwesenheit im Körper in seinen verschiedenen Verbindungen ungefähr 95% der Masse aller lebenden Organismen wie Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Schwefel, Kalzium usw. ausmacht.
  • Mikronährstoffe Wessen Anwesenheit im Körper von Lebewesen ist unverzichtbar, aber Minderheit, manchmal einfach Spuren von ihnen, wie Eisen, Kupfer, Zink, Chlor, Jod.

Die biogeochemischen Zyklen variieren je nach den Eigenschaften des betreffenden Elements und umfassen daher auch verschiedene Lebensformen.

  1. Arten von biogeochemischen Kreisläufen

Es gibt zwei Arten von biogeochemischen Kreisläufen:

  • Hydrologisch Diejenigen, in die der Wasserkreislauf oder der Wasserkreislauf eingreift, dienen als Transportmittel für die Elemente von einem Ort zum anderen. Der Wasserkreislauf selbst kann selbstverständlich in diese Kategorie einbezogen werden.
  • Soda Diejenigen, in die die Atmosphäre eingreift, um die chemischen Elemente des Kreislaufs wie den Stickstoffkreislauf zu transportieren.
  • Sedimentär . Diejenigen, bei denen der Transport des chemischen Elements durch Sedimentation, dh durch langsame Akkumulation und Austausch in der Erdkruste, erfolgt, wie beispielsweise der Kohlenstoffkreislauf.
  1. Bedeutung biogeochemischer Kreisläufe

Da unser Planet ein geschlossenes System ist, aus dem Materie nicht austritt (und zu einem gewissen Grad auch nicht eintritt), ist es wichtig, dass lebenswichtige chemische Elemente recycelt werden, andernfalls würden sie aufgebraucht und mit ihnen die Möglichkeit eines nachhaltigen Lebens.

In diesem Sinne sind die biogeochemischen Zyklen die verschiedenen Mechanismen, die die Natur hat, um die Materie einiger Lebewesen an andere weiterzugeben, so dass immer ein gewisser Spielraum zur Verfügung steht.

Keiner der Nährstoffe, die ein Lebewesen benötigt, wird für immer in ihm sein, und schließlich muss er an die Umwelt zurückgegeben werden, damit sie von anderen wiederverwendet werden können.

  1. Stickstoffkreislauf

Der Stickstoffkreislauf ist zentral, weil er viele Biomoleküle bildet.

Einer der wichtigsten biogeochemischen Zyklen, in denen prokaryotische Mikroorganismen (Bakterien) und Pflanzen Stickstoff in ihrem Körper binden, eines der Hauptgase in der Atmosphäre. Es ist essentiell für verschiedene tierische Verbindungen, einschließlich des Menschen.

Der Zyklus kann wie folgt zusammengefasst werden:

  • Bestimmte Bakterien binden in ihrem Körper den gasförmigen Stickstoff (N 2 ) der Atmosphäre und bilden mit ihnen organische Moleküle, die von Pflanzen genutzt werden können, wie Ammoniak (NH 3) ).
  • Pflanzen nutzen diese Stickstoffmoleküle und übertragen sie über ihr Gewebe auf pflanzenfressende Tiere und über ihr Gewebe auf fleischfressende Tiere Diese an ihre Raubtiere entlang der Verkehrskette.
  • Letztendlich geben Lebewesen Stickstoff an den Boden zurück, entweder durch Urin (reich an Ammoniak) oder wenn sie absterben und von Bakterien zersetzt werden, die die stickstoffreichen Moleküle binden Freisetzung von Stickstoff in die Atmosphäre wieder in gasförmigem Zustand.

More in: Stickstoffkreislauf

  1. Kohlenstoffkreislauf

Der Kohlenstoffkreislauf ist der wichtigste, da alle Organismen Kohlenstoff enthalten.

Der Kohlenstoffkreislauf ist der wichtigste und komplexeste biogeochemische Kreislauf, da das gesamte bekannte Leben ausnahmslos aus von diesem Element abgeleiteten Verbindungen besteht. Darüber hinaus befasst sich dieser Zyklus mit den wichtigsten Stoffwechselprozessen von Pflanzen und Tieren: Photosynthese und Atmung .

Der Zyklus kann wie folgt zusammengefasst werden:

  • Die Atmosphäre besteht aus einem erheblichen Volumen Kohlendioxid (CO 2 ). Die Pflanzen und Algen fangen es ein und wandeln es durch Photosynthese in Zucker (Glucose) um, wobei sie Sonnenenergie verwenden. So bekommen sie Energie und können wachsen. Im Gegenzug geben sie Sauerstoff (O 2 ) an die Atmosphäre ab.
  • Zusätzlich zur Gewinnung von Sauerstoff während des Atemprozesses greifen Tiere auf Kohlenstoff aus Pflanzengeweben zu, um zu wachsen und sich zu vermehren. Aber sowohl Tiere als auch Pflanzen geben, wenn sie sterben, dem Boden den Kohlenstoff ihres Körpers, der durch Sedimentationsprozesse (insbesondere im Meeresboden, wo der Kohlenstoff auch im Wasser aufgelöst wird) freigesetzt wird ) wandelt es in verschiedene Fossilien und Mineralien um.
  • Kohlenstoff in seinem fossilen oder mineralischen Zustand kann Millionen von Jahren unter der Erdkruste bestehen und Umwandlungen durchlaufen, die so unterschiedliche Stoffe wie Mineralkohle, Öl oder Diamanten auslösen. Diese Angelegenheit wird dank Erosion, Eruptionen und insbesondere menschlicher Arbeit wieder auftauchen: die Ausbeutung fossiler Brennstoffe, die Gewinnung von Zement und andere Industrien Das wirft Tonnen von CO 2 in die Atmosphäre und andere flüssige und feste kohlenstoffreiche Abfälle in den Ozean und auf die Erde.
  • Andererseits setzen Tiere beim Atmen ständig CO 2 frei . Darüber hinaus erzeugen andere Energieprozesse wie die Fermentation oder die Zersetzung organischer Stoffe CO 2 oder andere kohlenstoffreiche Gase wie Methan (CH 4 ), die ebenfalls anfallen In der Atmosphäre.

Mehr in: Kohlenstoffkreislauf

  1. Phosphorkreislauf

Der Phosphorkreislauf ist essentiell für die Bildung von DNA und RNA.

Der Phosphorkreislauf ist der letzte und komplexeste der wichtigsten biogeochemischen Kreisläufe, da der Phosphor in mineralischer Form ein reiches Element in der Erdkruste ist, aber diese Wesen lebend benötigen wir im wesentlichen, wenn auch in mäßigen mengen. Der Phosphor ist Teil lebenswichtiger Verbindungen wie DNA und RNA und sein Zyklus kann wie folgt zusammengefasst werden:

  • Der Phosphor stammt aus terrestrischen Mineralien, die durch Erosion (Sonne, Wind, Wasser) freigesetzt und in verschiedene Ökosysteme transportiert werden. Auch menschliches Bergbauhandeln kann zu dieser Phase beitragen, wenn auch nicht unbedingt auf positive Weise für die Umwelt.
  • Phosphorreiche Gesteine versorgen Pflanzen mit Nährstoffen, die Phosphor in ihrem Gewebe fixieren und über die tr-Kette wieder auf andere Tierarten übertragen Wirksam Die Tiere geben ihrerseits den überschüssigen Phosphor durch Stuhlgang und Abbau ihres Körpers an den Boden zurück und halten den Phosphor in einem Kreislauf innerhalb des Kreislaufs zwischen Lebewesen.
  • Der Phosphor gelangt aber auch ins Meer, wo die Algen ihn binden und an die Tiere weitergeben. In diesem Fall lagert sich das Element jedoch langsam im Meeresboden ab, wo verschiedene Sedimentationsprozesse ablaufen Sie kehren zu den Gesteinen zurück, die später in einem langsamen und langen geologischen Prozess freigelegt werden und dem Bi wieder Phosphor liefern Kugel.

Mehr in: Phosphorkreislauf


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