الدورات البيوجيوكيميائية: الكربون والنيتروجين والفوسفور

تحتاج الكائنات الحية إلى حوالي 40 عنصرًا كيميائيًا لتنميتها ؛ من بينها ، العناصر الأساسية هي: الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكبريت والفوسفور. وجودهم في الطبيعة محدود ؛ لذلك ، يجب إعادة تدويرها باستمرار. هذه هي الطريقة التي تنشأ بها ما يسمى بالدورات البيوجيوكيميائية ، والتي تسمح بتوافر هذه العناصر مرارًا وتكرارًا. الوقت ، والتحويل وإعادة التدوير عبر الغلاف الجوي والغلاف المائي والغلاف الصخري والمحيط الحيوي ، أي المحيط البيئي.
يمكن أن تكون الدورات البيوجيوكيميائية من نوعين:

• من المغذيات الغازية. مصدر مساهمته هو الغلاف الجوي: على سبيل المثال الكربون والأكسجين والنيتروجين.
• المغذيات الصلبة. توفرها قشرة الأرض ؛ على سبيل المثال: الفوسفور والكبريت.

يلعب الماء دورًا أساسيًا في الدورات البيوجيوكيميائية ، حيث تصل المغذيات الجوية إلى سطح الأرض بالمطر ؛ تأتي المغذيات الصلبة من معادن الصخور البالية والمذابة في الماء ، بالإضافة إلى أن النباتات تمتص المغذيات المعدنية الذائبة في هذا السائل.

دورة الكربون:

يوجد الكربون في الغلاف الجوي كغاز ثاني أكسيد الكربون. تأخذ النباتات ثاني أكسيد الكربون مباشرة من البيئة التي تعيش فيها وتنتج معها الكربوهيدرات وبعض الدهون أثناء عملية التمثيل الضوئي. عندما تتغذى الحيوانات على النباتات ، تبتلع المركبات المعقدة المصنوعة من ثاني أكسيد الكربون والماء. يعود ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي من خلال تنفس الكائنات الحية أو عن طريق التفكك البكتيري أو كبقايا الاحتراق.

دورة النيتروجين:

يمثل مثالًا نموذجيًا للمغذيات الغازية. يشكل العنصر الغالب في الغلاف الجوي (79٪). تقوم بكتيريا Nitrificant.es بتثبيت النيتروجين في الغلاف الجوي وتحويله إلى أملاح نيتروجين أو نيتريت أو نترات ، والتي تمتصها النباتات من التربة من خلال جذورها.
مع النيتروجين ، يصنع النبات البروتينات أثناء عملية التمثيل الضوئي ، والتي يتم تناولها مباشرة من قبل الحيوانات العاشبة أو بشكل غير مباشر من قبل الحيوانات آكلة اللحوم. عندما تموت الكائنات الحية ، تتفكك أجسامها بفعل بكتيري ، مكونة الأمونيا. تقوم بكتيريا أخرى بتحويل الأمونيا إلى نترات ، أو إطلاقها في صورة غازية بفعل بكتيريا نزع النتروجين ؛ بهذه الطريقة يعود النيتروجين إلى الغلاف الجوي.

دورة الفوسفور:

الفوسفور عنصر أساسي للكائنات الحية ، لأنه جزء من بنية الأحماض النووية والجزيئات المنتجة للطاقة (ATP).
إنه مثال على مادة مغذية صلبة تشكل جزءًا من التربة ؛ يوجد على شكل فوسفات مذاب في الماء ، مصدره قشرة الأرض.
تمتص النباتات الفسفور من التربة وتدمجه في DNA و RNA و ATP لجميع خلاياها.
تحصل الحيوانات عليه عن طريق تناول الخضار أو الحيوانات الأخرى.
تعاني بقايا الحيوانات والخضروات النافقة ، فضلًا عن الفضلات ، من تأثير بكتيريا الفوسفات ، التي تطلق الفوسفات من خلال دمجها في التربة.
تحمل المياه معظم الفوسفات من التربة وتحملها عبر الأنهار والبحيرات والجداول المائية حتى تترسب في البحر. كما تستهلك النباتات والحيوانات المائية الفوسفور.
تسترد الطيور البحرية بعض الفوسفات المترسب في البحر عن طريق استهلاك المنتجات المائية ، ولكن معظم هذا العنصر لا يعود إلى الدورة ، لذلك عمليا كل الفوسفور الذي يدور هو نتاج مساهمات جديدة من الركيزة جيولوجي.