Cycles Biogéochimiques
Les cycles biogéochimiques sont classés en :
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Cycles atmosphériques - Ex : cycles du carbone, de l'oxygène et de l'azote
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Cycle hydrologique - Ex : Cycle de l'eau
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Cycle sédimentaire - Ex : cycles du phosphore et du soufre
Le cycle de l'eau comprend diverses étapes telles que l'évaporation, la transpiration, la condensation et les précipitations.
Lorsque les masses d'eau sont chauffées pendant la journée, l'eau pénètre dans l'atmosphère sous forme de vapeur d'eau par le processus d'évaporation.
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Il existe une autre manière dont l'eau s'évapore dans l'atmosphère. Cela passe par la transpiration.
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Les vapeurs d'eau dans l'atmosphère se transforment en gouttelettes d'eau et s'accumulent pour former des nuages. Ce processus est appelé condensation.
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Les courants d'air déplacent les nuages formés par la condensation et les transportent sur le sol, où ils se transforment en pluie, neige ou brouillard. C'est ce qu'on appelle les précipitations.
Cycle de l'azote
La séquence dans laquelle l'azote passe de l'atmosphère au sol et aux organismes, puis est finalement relâchée dans l'atmosphère, s'appelle le cycle de l'azote.
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L'azote représente 78% de l'atmosphère terrestre. Le pourcentage d'azote dans l'atmosphère est maintenu par le cycle de l'azote.
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L'azote est un constituant essentiel des protéines, des acides nucléiques comme l'ADN et l'ARN, des vitamines et de la chlorophylle.
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Les plantes et les animaux ne peuvent pas utiliser facilement l'azote atmosphérique. Il doit être fixé par certains organismes appelés fixateurs d'azote.
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Des bactéries fixatrices d'azote vivent dans les nodosités racinaires de certaines légumineuses. Ces bactéries convertissent l'azote atmosphérique en ammoniac, qui est facilement utilisé par une plante appelée fixation de l'azote.
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Les bactéries fixatrices d'azote ainsi que les bactéries vivantes libres dans le sol atteignent 90% de la fixation de l'azote.
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La foudre joue un rôle important dans la fixation de l'azote. Lorsque la foudre se produit, la température et la pression élevées convertissent l'azote et l'eau en nitrates et nitrites. Les nitrates et les nitrites se dissolvent dans l'eau et sont facilement utilisés par les plantes et les animaux aquatiques.
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L'ammonification est le processus par lequel les bactéries du sol décomposent la matière organique morte et libèrent de l'ammoniac dans le sol.
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La nitrification est le processus par lequel l'ammoniac est transformé en nitrites et nitrates.
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La dénitrification est le processus par lequel les nitrates sont transformés en azote atmosphérique.
Cycle du carbone
Le carbone est cyclé à plusieurs reprises sous différentes formes par les diverses activités physiques et biologiques constituant le cycle du carbone.
Le cycle du carbone maintient l'équilibre de l'élément carbone dans l'atmosphère. Le carbone se trouve sous diverses formes sur la Terre.
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Le diamant et le graphite trouvés dans le sol sont constitués d'un élément appelé carbone.
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Le carbone est présent dans l'atmosphère sous forme de dioxyde de carbone.
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Le carbone peut également se présenter sous forme de carbonates et de sels de bicarbonate dans les minéraux. Les endosquelettes et exosquelettes de divers animaux aquatiques sont également formés à partir de sels de carbonate.
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Le carbone est une partie essentielle des nutriments comme les glucides, les lipides, les protéines, les acides nucléiques et les vitamines.
Le cycle du carbone maintient la quantité de carbone dans l'atmosphère. Le cycle du carbone commence dans les plantes.
Étape - 1 :
Les plantes, utilisent le gaz carbonique de l'atmosphère, le transforment en glucose en présence de la lumière du soleil par le processus de la photosynthèse. Les plantes et les animaux décomposent ces glucides en énergie et libèrent du dioxyde de carbone par la respiration.
Étape - 2 :
Lorsque les plantes et les animaux meurent, les champignons et les bactéries décomposent les restes morts. Cela libère le carbone dans les restes sous forme de dioxyde de carbone.
Étape - 3 :
Certaines plantes et certains animaux qui sont enfouis dans le sol sous certaines températures et pressions pendant des millions d'années se transforment en combustibles fossiles. Le charbon et le pétrole font partie des combustibles fossiles. Lors de la combustion de ces combustibles, du dioxyde de carbone est libéré dans l'atmosphère.
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Présent dans le CO2 dans l'atmosphère (par les activités industrielles, le CO2 dans l'atmosphère).
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CO2 par la respiration des animaux.
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Le CO2 entre dans les plantes par la photosynthèse.
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Le CO2 des plantes pénètre dans le sol par décomposition.
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CaCO3 sur la roche (lithosphère).
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l'érosion de la roche libère du CO2.
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Émission naturelle des volcans, CO2 dans l'atmosphère.
Cycle oxygène
La séquence dans laquelle l'oxygène de l'atmosphère est utilisé par les organismes et finalement relâché dans l'atmosphère par la photosynthèse est appelée cycle de l'oxygène.
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L'oxygène représente 21 % de l'air. C'est un constituant essentiel des glucides, des protéines, des graisses et des acides nucléiques.
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L'oxygène se trouve dans l'air, sous forme combinée de dioxyde de carbone, et dans la croûte terrestre sous forme de carbonates, de sulfates et de nitrates.
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Les plantes et les animaux utilisent l'oxygène atmosphérique lors de la respiration et le libèrent lors de la photosynthèse.
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Les combustibles fossiles ont besoin d'oxygène pour leur combustion.
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La couche d'ozone est présente dans la stratosphère, une des couches de l'atmosphère. Chaque molécule d'ozone est composée de trois atomes d'oxygène. La couche d'ozone empêche les rayonnements nocifs d'atteindre la surface de la terre, où ils pourraient endommager les formes de vie.
Cycle du phosphore
Le phosphore est un nutriment essentiel présent dans les macromolécules des humains et d'autres organismes, y compris l'ADN.
Le cycle du phosphore est lent. La plupart du phosphore dans la nature existe sous forme d'ion phosphate. Le phosphore est souvent le nutriment limitant, ou le nutriment qui est le plus rare et limite donc la croissance, dans les écosystèmes aquatiques.
Lorsque l'azote et le phosphore provenant des engrais sont transportés par ruissellement vers les lacs et les océans, ils peuvent provoquer une eutrophisation, la prolifération d'algues. Les algues peuvent épuiser l'oxygène de l'eau et créer une zone morte.
Dans la nature, le phosphore se trouve principalement sous la forme d'ions phosphate. Les composés de phosphate se trouvent dans les roches sédimentaires et, à mesure que les roches s'usent pendant de longues périodes, le phosphore qu'elles contiennent s'infiltre lentement dans les eaux de surface et les sols.
Les cendres volcaniques, les aérosols et la poussière minérale peuvent également être des sources importantes de phosphate. Les composés de phosphate dans le sol peuvent être absorbés par les plantes et, de là, transférés aux animaux qui mangent les plantes. Lorsque les plantes et les animaux excrètent des déchets ou meurent, les phosphates retournent dans le sol. Les composés contenant du phosphore peuvent également être transportés dans les eaux de ruissellement vers les rivières, les lacs et les océans, où ils sont absorbés par les organismes aquatiques.
Lorsque des composés contenant du phosphore provenant des corps ou des déchets d'organismes marins coulent au fond de l'océan, ils forment de nouvelles couches sédimentaires. Sur de longues périodes, les roches sédimentaires contenant du phosphore peuvent être déplacées de l'océan vers la terre par un processus géologique appelé soulèvement. Cependant, ce processus est très lent et l'ion phosphate moyen a un temps de résidence océanique dans l'océan de 20 000 à 100 000 ans.
