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27.6:

Cosa sono i cicli biogeochimici?

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What are Biogeochemical Cycles?

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– La materia che compone gli organismi viventi si conserva e ricicla in base a fattori biotici, viventi, e abiotici, non viventi, nell’ambiente, un processo chiamato ciclo biogeochimico. Quattro componenti, o molecole, acqua, carbonio, nitrogeno e zolfo hanno forme gassose che vengono riciclate attraverso ecosistemi sia acquatici sia terrestri, sia l’atmosfera, divenendo parte del processo biogeochimico globale. Elementi troppo pesanti per essere gassosi, come il fosforo, circolano solamente negli ecosistemi terrestri o acquatici, un processo biogeochimico locale. Il ciclo biogeochimico locale e globale è connesso a processi geologici, come il sollevarsi delle placche tettoniche, l’erosione dei sedimenti rocciosi, lo scorrere delle acque.

27.6:

Cosa sono i cicli biogeochimici?

Gli elementi più comuni nelle molecole organiche, carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto, zolfo e fosforo, sono disponibili solo nell’ecosistema in quantità limitate. Pertanto, questi nutrienti devono essere riciclati attraverso componenti biotici e abiotici dell’ecosistema, in processi generalmente chiamati cicli biogeochimici.

Cicli biogeochimici e decomposizione

La materia che costituisce gli organismi viventi, come l’acqua, il carbonio, l’azoto, lo zolfo e il fosforo, esiste in quantità limitate all’interno dell’ecosistema e deve essere conservata e riciclata. Questa materia può assumere una varietà di forme chimiche e trascorrere lunghi periodi di tempo nell’atmosfera, sopra o sotto la terra e in ambienti acquatici. Un componente chiave nella ripartizione e riciclaggio dei nutrienti nell’ecosistema è la decomposizione, che è influenzata dalla temperatura, dall’umidità e dalla disponibilità di nutrienti. Ad esempio, il materiale organico viene decomposto molto più velocemente nelle foreste pluviali rispetto agli ambienti temperati, che hanno temperature più basse e climi più stagionali.

Attività umane

Le attività umane possono anche svolgere un ruolo importante nell’alterare l’equilibrio dei cicli biogeochimici. Ad esempio, nel 2011, il lago Erie ha sperimentato la più grande fioritura di alghe dannose nella sua storia registrata. Questo è stato il risultato dell’aggiunta agricola di fosforo per molti anni, accoppiato con i cambiamenti nei modelli meteorologici locali. Gli eccessivi livelli di nutrienti – chiamati eutrofia – hanno promosso la crescita di due specie di cianobatteri tossici, Microcistis e 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]