Cicluri Biogeochimice - Flashcards

Cicluri Biogeochimice

Introducere

• Ciclurile biogeochimice reprezintă căile prin care elementele chimice și substanțele circulă prin organismele vii și mediile abiotice (litosferă, atmosferă, hidrosferă).

Circuitul Oxigenului în Natură

• Oxigenul este un element biogen esențial pentru viață.
• Circuitul oxigenului implică:
  • Atmosfera (0,5% oxigen).
  • Biosfera (0,01% oxigen).
  • Litosfera (99,5% oxigen).
  • Fotosinteza: Eliberează oxigen în atmosferă.
  • Respirația și Descompunerea: Consumă oxigen.
  • Fotoliza: Procesul de descompunere a apei sub acțiunea radiațiilor solare, eliberând oxigen.
  • Precipitații: Transferă oxigenul între atmosferă și suprafața terestră.
  • Inhumare: Incorporarea oxigenului în sol.

Circuitul Apei în Natură

• Importanța apei: Participă la fotosinteză, este mediul de viață pentru organismele acvatice și reprezintă aproximativ 70% din compoziția celulelor.
• Rezervoarele de apă: Distribuția apei pe Pământ:
  • Apă sărată (oceane): 97%.
  • Apă dulce: 3%.
    • Calote glaciare și ghețari: 68.3%.
    • Apă subterană: 31.4%.
    • Apă de suprafață (lichidă): 0.3%.
      • Lacuri: 87%.
      • Mlaștini: 11%.
      • Râuri: 2%.
    • Altele: 0.04%.
• Stări de agregare: Apa se găsește în trei stări:
  • Solidă: Zăpadă, gheață.
  • Lichidă: Ploaie, lacuri, oceane, pâraie, bălți, râuri.
  • Gazoasă: Vapori de apă, nori.
• Transferul apei: Dintr-o formă în alta, din sol în oceane, apoi în atmosferă și în direcție inversă.
• Procese fizice: Care antrenează apa în circuit:
  • Evaporarea/Transpirația.
  • Condensarea.
  • Căderea precipitațiilor.
  • Scurgerea.
  • Infiltrația.
• Influența apei la suprafața solului: Provoacă eroziunea stratului fertil, sărăcind solul și reducând vegetația.
• Influența omului: Accelerează scurgerea apei în oceane, perturbă echilibrul hidric, aridizează climatul, reduce suprafețele împădurite, dezvoltă agricultura și industria, poluează mediul, schimbă indicii calității apei și provoacă îmbolnăvirea organismelor.

Circuitul Carbonului în Natură

• Importanța carbonului: Viața se bazează pe carbon, fiind un element esențial.
• Componente: Bioxid de carbon (CO2) în atmosferă, biomasa plantelor, sol și litieră.
• Procese: Fotosinteză, respirație, descompunere.
• Depozite de carbon:
  • Molecule organice din organisme vii și moarte.
  • Zăcăminte de carburanți fosili, calcar din litosferă.
  • Carbonați de calciu din organismele marine.
  • Dioxid de carbon în atmosferă.
• Procese biologice: Fotosinteza, nutriția heterotrofilor, respirația, descompunerea, fosilizarea, arderea.
• Influența omului: Defrișarea pădurilor, incendiile, arderea combustibililor fosili (în industrie, gaze de eșapament).
  • Aproximativ 1 miliard de tone de carbon sunt eliberate anual în atmosferă.
• Consecințe: Creșterea emisiilor de dioxid de carbon duce la efectul de seră și încălzirea globală.
  • Efectul de seră: Gazele din atmosferă absorb și emit radiații infraroșii, încălzind atmosfera și suprafața Pământului.
  • Încălzirea globală: Cauzează aridizarea climei, cataclisme naturale (uragane, ploi torențiale), deșertificare, topirea calotei glaciare, inundarea zonelor de coastă, amenințarea habitatelor, dispariția speciilor și răspândirea bolilor.
• Reducerea amprentei de carbon: Plantarea fâșiilor forestiere, reciclarea hârtiei, compostarea deșeurilor organice, utilizarea transportului eco (electric, biciclete), utilizarea surselor alternative de energie (solară, eoliană).

Circuitul Azotului în Natură

• Importanța azotului: Esențial pentru viață, intră în structura proteinelor și acizilor nucleici.
• Depozite de azot:
  • 80% în atmosferă (N2), inaccesibil direct plantelor și animalelor.
  • 20% în substanțe organice sintetizate de organismele vii.
  • Humusul din sol și sedimente de natură organică și minerală.
• Procese:
  • Fixarea azotului de către bacterii fixatoare de azot în nodulii rădăcinilor de leguminoase și în sol.
  • Asimilarea de către plante.
  • Amonificare de către descompunători (bacterii și ciuperci aerobe și anaerobe), transformând materia organică în amoniu (NH4+).
  • Nitrificare: Bacteriile nitrifiante transformă amoniul în nitriți (NO2-) și apoi în nitrați (NO3-).
  • Denitrificare: Bacteriile denitrificante transformă nitrații în azot atmosferic (N2).
• Influența omului:
  • Utilizarea îngrășămintelor chimice, arderea resturilor vegetale, deversările de la stațiile de epurare, din ferme și grădini, eliberarea compușilor cu azot în aer.
  • Consecințe: Înflorirea bazinelor acvatice, acumularea în sol și apă prin precipitații, sărăcirea solurilor în nitrați și nitriți, surplus de nitrați și nitriți în sol, acumularea lor în țesuturile vegetale și animale, devenind toxice.