ΚΥΚΛΟΙ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Η ύλη που υπάρχει διαθέσιμη στη βιόσφαιρα είναι περιορισμένη. Ενώσεις και στοιχεία όπως: Το νερό (Η 2 Ο) Το οξυγόνο (Ο 2 ) Ο άνθρακας (C) Το άζωτο (N 2 ) Το θείο (S) Οφώσφορος(P) κυκλοφορούν προκειμένου να γίνονται εκ νέου διαθέσιμα και πραγματοποιούν βιογεωχημικούς κύκλους μέσω βιολογικών, γεωλογικών και χημικών διαδικασιών 1
Κύκλος νερού Η κυκλοφορία του νερού πραγματοποιείται με την εξάτμιση, την αναπνοή των φυτών και την κατακρήμνιση (βροχή, χιόνι, χαλάζι). 2
Κύκλος άνθρακα 3
ΚΥΚΛΟΣ ΑΝΘΡΑΚΑ 4
Κύκλος άνθρακα Αφορά τη χερσαία και θαλάσσια χλωρίδα και πανίδα Το CO 2 προσλαμβάνεται από τα φυτά για να μετατραπεί με τη φωτοσύνθεση σε γλυκόζη και να ελευθερωθεί στην ατμόσφαιρα Ο 2 To O 2 προσλαμβάνεται από τους οργανισμούς για τη διαδικασία της αναπνοής, κατά την οποία εκλύεται ξανά CO 2 στην ατμόσφαιρα Ένα άλλο μέρος της γλυκόζης που παράγεται στα φυτά εισχωρεί στην τροφική αλυσίδα (ζώα και άνθρωποι) Το υπόλοιπο μέρος της γλυκόζης καταλήγει στο έδαφος ως νεκρή οργανική ύλη (φύλλα, κλαδιά) για να αποτελέσει τροφή για τους μύκητες και τα βακτήρια 5
Κύκλος άνθρακα (επεμβάσεις) Επεμβάσεις ανθρώπινου παράγοντα στον κύκλο του άνθρακα: Εντατική εξόρυξη και καύση γαιάνθρακα, πετρελαίου και φυσικού αερίου τεράστιες ποσότητες CO 2 στην ατμόσφαιρα Αλλαγή των χρήσεων της γης και καταστροφή των δασών (αποψίλωση, εκχέρσωση, υλοτόμηση) δραματική μείωση των φωτοσυνθετικών οργανισμών Συμβάλλουν Φαινόμενο του θερμοκηπίου 6
Κύκλος αζώτου 7
ΚΥΚΛΟΣ ΑΖΩΤΟΥ 8
Κύκλος αζώτου Στην ατμόσφαιρα υφίσταται ως μοριακό άζωτο και δεν μπορεί να αξιοποιηθεί. Η εισαγωγή στην τροφική αλυσίδα του οικοσυστήματος γίνεται μέσω της διαδικασίας της αζωτοδέσμευσης, κατά την οποία το άζωτο μετατρέπεται σε μορφές αξιοποιήσιμες από τους οργανισμούς του οικοσυστήματος 9
Κύκλος αζώτου (αζωτοδέσμευση) Ατμοσφαιρική αζωτοδέσμευση: (κατέχει το 10% της συνολικής αζωτοδέσμευσης) 1. Το άζωτο της ατμόσφαιρας αντιδρά είτε με τους υδρατμούς, σχηματίζοντας αμμωνία, είτε με το ατμοσφαιρικό οξυγόνο, σχηματίζοντας νιτρικά ιόντα. 2. Η αμμωνία και τα νιτρικά ιόντα μεταφέρονται με τη βροχή στο έδαφος. 10
Κύκλος αζώτου (αζωτοδέσμευση) Βιολογική αζωτοδέσμευση: (κατέχει το 90% της συνολικής αζωτοδέσμευσης) Βακτήρια μετατρέπουν το ατμοσφαιρικό άζωτο σε νιτρικά ιόντα, τα οποία αφομοιώνονται από τα φυτά 11
Κύκλος αζώτου (διαδικασία) 1. έσμευση αζώτου από φυτά 2. Σύνθεση αζωτούχων ενώσεων (πρωτεΐνες και νουκλεϊκά οξέα) και εισαγωγή στην τροφική αλυσίδα 3. Ζώα και φυτά εγκαταλείπουν στο έδαφος οργανική ύλη (καρπούς, φύλλα, τρίχωμα, προϊόντα μεταβολισμού ή νεκρά σώματα για φυτά και ζώα αντίστοιχα) 12
Κύκλος αζώτου (διαδικασία) 4. ιάσπαση των ουσιών από αποικοδομητές και παραγωγή αμμωνίας 5. Νιτροποιητικά βακτήρια μετατρέπουν την αμμωνία σε νιτρικά ιόντα, τα οποία παραλαμβάνονται από τα φυτά 6. Απονιτροποιητικά βακτήρια μετατρέπουν τα νιτρικά ιόντα σε μοριακό άζωτο, το οποίο επιστρέφει στην ατμόσφαιρα 13
Κύκλος αζώτου (επεμβάσεις) Επεμβάσεις ανθρώπινου παράγοντα στον κύκλο του αζώτου: Εισαγωγή αζωτούχων λιπασμάτων προκειμένου να αυξηθεί η παραγωγή: χρησιμοποιούνται μεγάλες ποσότητες, όμως λιγότερο από το 1/3 προσλαμβάνεται από τα φυτά. Το υπόλοιπο παρασύρεται από τη βροχή και καταλήγει στους υδάτινους αποδέκτες Συμβάλλουν Φαινόμενο του ευτροφισμού 14
Κύκλος θείου 15
Κύκλος θείου Το S εισέρχεται στην ατμόσφαιρα ως H 2 S από τη χρήση των καυσίμων, τις εκρήξεις ηφαιστείων, ανταλλαγή αερίων στην επιφάνεια των ωκεανών και την αποσύνθεση Το Η 2 S οξειδώνεται προς SO 2 Το SO 2 με τους υδρατμούς δημιουργεί H 2 SO 4 που μεταφέρεται στο έδαφος με τις βροχοπτώσεις Το S σε διαλυτή μορφή λαμβάνεται από τα φυτά, μετατρέπεται σε αμινοξέα και εισέρχεται στην τροφική αλυσίδα, ενώ ελευθερώνεται τελικά με την αποσύνθεση. 16
Κύκλος φωσφόρου 17
Κύκλος φωσφόρου Ο φώσφορος υπάρχει στο έδαφος είτε σαν οργανική ουσία, είτε σαν αφομοιώσιμο ανόργανο άλας. Και οι δύο μορφές μπορούν να απορροφηθούν από τα φυτά. Ο βιολογικά δεσμευμένος φώσφορος στους ιστούς των φυτών και των ζώων, μετά το θάνατό τους, επιστρέφει στο έδαφος μέσω της διαδικασίας της αποσύνθεσης από τους μικροοργανισμούς. Ο φώσφορος των πετρωμάτων απορροφάται γρήγορα από τα φυτά. Ένα μέρος συγκρατείται ισχυρά από τον άργιλο του εδάφους και έτσι παραμένει ένα ποσοστό από το φώσφορο και στο έδαφος. 18
Κύκλος φωσφόρου Ο φώσφορος μεταφέρεται από την ξηρά στη θάλασσα και χάνεται από τα χερσαία οικοσυστήματα. Η βαθμιαία απώλεια του φωσφόρου από τα οικοσυστήματα αντισταθμίζεται πολύ αργά στη φύση με την απελευθέρωση του στοιχείου από τα φωσφορικά πετρώματα. Αυτό πραγματοποιείται κυρίως με τη διαδικασία της διάβρωσης και της αποσάθρωσης. 19