Back to chapter

27.6:

מהם מחזורים ביו-גיאו-כימיים?

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
What are Biogeochemical Cycles?

Languages

Share

החומר המרכיב אורגניזמים חיים, נשמר וממוחזר בקרב גורמים ביוטיים, חיים, ואביוטיים, חסרי חיים, בתוך הסביבה, בתהליך הנקרא מחזור ביוגאוכימי. לארבע תרכובות או מולקולות, מים, פחמן, חנקן וגופרית, יש צורות גזיות אשר חגות במערכות האקולוגיות היבשתיות והמימיות, כמו גם באטמוספירה, דבר ההופך אותן לחלק מתהליכים ביוגאוכימיים גלובליים. עם זאת, יסודות אשר כבדים מדי להתקיים כגזים.כמו זרחן, חגים רק במערכות האקולוגיות היבשתיות והמימיות, בתהליך ביוגאוכימי מקומי. מחזורים ביוגאוכימיים מקומיים וגם גלובליים מחוברים על ידי תהליכים גיאולוגיים, כגון התרוממות לוחות טקטוניים, בליה וסחיפה של מרבצי סלעים, וניקוז מים.

27.6:

מהם מחזורים ביו-גיאו-כימיים?

The most common elements in organic molecules, carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen, sulfur, and phosphorus, are only available in the ecosystem in limited amounts. Therefore, these nutrients must be recycled through both biotic and abiotic components of the ecosystem, in processes generally called biogeochemical cycles.

Biogeochemical Cycles and Decomposition

The matter that makes up living organisms, like water, carbon, nitrogen, sulfur and phosphorous, exist in limited quantities within the ecosystem and must be conserved and recycled. This matter can take a variety of chemical forms and spend extended periods of time in the atmosphere, on or underneath the land, and in aquatic environments. A key component in the breakdown and recycling of nutrients in the ecosystem is decomposition, which is influenced by temperature, moisture, and nutrient availability. For example, organic material is decomposed much faster in rainforests compared to temperate environments, which have lower temperatures and more seasonal climates.

Human Activity

Human activities can also play a major role in altering the balance of biogeochemical cycles. For example, in 2011, Lake Erie experienced the largest harmful algal bloom in its recorded history. This was a result of the agricultural addition of phosphorus over many years, coupled with changes in local weather patterns. The excessive nutrient levels––called eutrophication––promoted the growth of two toxic cyanobacteria species, Microcystis and Anabaena.

Suggested Reading

Michalak, Anna M., Eric J. Anderson, Dmitry Beletsky, Steven Boland, Nathan S. Bosch, Thomas B. Bridgeman, Justin D. Chaffin, et al. “Record-Setting Algal Bloom in Lake Erie Caused by Agricultural and Meteorological Trends Consistent with Expected Future Conditions.” Proceedings of the National Academy of Sciences 110, no. 16 (April 16, 2013): 6448–52. [Source]

Rousk, Johannes, and Per Bengtson. “Microbial Regulation of Global Biogeochemical Cycles.” Frontiers in Microbiology 5 (March 14, 2014). [Source]