Biogeochemischer Kreislauf

Biogeochemischer Kreislauf, einer der natürlichen Wege, auf denen wesentliche Elemente lebender Materie zirkulieren. Der Begriff biogeochemisch ist eine Kontraktion, die sich auf die Berücksichtigung der biologischen, geologischen und chemischen Aspekte jedes Zyklus bezieht.

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Elementen innerhalb der Biogeochemie verlieren Zyklen fließen in verschiedenen Formen von den nicht lebenden (abiotischen) Komponenten der Biosphäre zu den lebenden (biotischen) Komponenten und zurück. Damit die lebenden Komponenten eines wichtigen Ökosystems (z. B. eines Sees oder eines Waldes) überleben können, müssen alle chemischen Elemente, aus denen lebende Zellen bestehen, kontinuierlich recycelt werden. Man kann davon ausgehen, dass jeder biogeochemische Zyklus einen Reservoir- (Nährstoff-) Pool aufweist – einen größeren, sich langsam bewegenden, normalerweise abiotischen Teil – und einen Austausch- (Zyklus-) Pool – einen kleineren, aber aktiveren Teil, der sich mit dem schnellen Austausch zwischen dem biotischen und dem biotischen befasst abiotische Aspekte eines Ökosystems.

Biogeochemische Kreisläufe können klassifiziert werden als gasförmig, in dem das Reservoir die Luft oder die Ozeane ist (durch Verdunstung), und sedimentär, in dem das Reservoir die Erdkruste ist. Gaszyklen umfassen die von Stickstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff und Wasser; Sedimentzyklen umfassen solche von Eisen, Kalzium, Phosphor, Schwefel und anderen erdgebundenen Elementen.

Gaszyklen neigen dazu, sich schneller zu bewegen als Sedimentzyklen und sich aufgrund von Änderungen in der Biosphäre leichter anzupassen das große atmosphärische Reservoir. Beispielsweise werden lokale Ansammlungen von Kohlendioxid (CO2) bald durch Winde abgebaut oder von Pflanzen aufgenommen. Außergewöhnliche Störungen (wie die globale Erwärmung) und häufigere lokale Störungen (wie Waldbrände und sturmbedingte Ereignisse) können jedoch die Fähigkeit zur Selbstanpassung ernsthaft beeinträchtigen.

Sedimentzyklen variieren von Element zu Element, aber jeder Zyklus besteht im Wesentlichen aus einer Lösungsphase (oder einer wasserbezogenen Phase) und einer Gesteinsphase (oder einer Sedimentphase). In der Lösungsphase setzt die Verwitterung Mineralien aus der Erdkruste in Form von Salzen frei, von denen sich einige in Wasser lösen, durch eine Reihe von Organismen gelangen und schließlich die Tiefsee erreichen, wo sie sich auf unbestimmte Zeit aus dem Kreislauf absetzen. In der Gesteinsphase lagern sich andere Salze als Sediment und Gestein in flachen Meeren ab, um schließlich verwittert und recycelt zu werden.

Pflanzen und einige Tiere beziehen ihren Nährstoffbedarf aus Lösungen in der Umwelt. Andere Tiere beziehen den größten Teil ihres Bedarfs von den Pflanzen und Tieren, die sie konsumieren.Nach dem Tod eines Organismus werden die in seinem Körper fixierten Elemente durch die Wirkung von Zersetzern (zerfallende Organismen wie Bakterien, Insekten und Pilze) in die Umwelt zurückgeführt und stehen anderen lebenden Organismen wieder zur Verfügung.