Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

27.11: De zwavelcyclus
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
The Sulfur Cycle
 
TRANSCRIPT

27.11: The Sulfur Cycle

27.11: De zwavelcyclus

Sulfur, an important element in the chemical makeup of proteins, is recycled through the atmosphere and aquatic and terrestrial environments. Found in the atmosphere as sulfur dioxide (SO2), sulfur is released by decaying organisms, weathered rocks, geothermal vents, volcanos, and burning fossil fuels. It is deposited into the ecosystem, cycled through the biotic community, and either released back into the atmosphere as gas or deposited in marine sediment for long-term storage and eventual release back into the soil and atmosphere.

The Biogeochemical Sulfur Cycle

Sulfur is essential to biological systems and is a component of certain amino acids, such as cysteine, which plays an important role in the structure of proteins. Sulfur is distributed to terrestrial (i.e., land) ecosystems by the precipitation of weak sulfuric acid, direct fallout from the atmosphere, weathering of sulfur-containing rocks, and geothermal vents.

From the soil, it is taken up by microorganisms and plants and converted into organic forms that can be used by consumers in the ecosystem. When organisms die, decomposers break the organic sulfur compounds down into gases, such as hydrogen sulfide, which is oxidized in the atmosphere to form sulfur dioxide. Additionally, some chemoautotrophs use sulfur as a biological energy source and recycle sulfur molecules directly through ecosystems.

Sulfur is introduced into marine ecosystems through runoff from land, direct fallout from the atmosphere, and underwater geothermal vents. Some of this sulfur cycles through the food chain and is released into the atmosphere as sea spray. The remainder is deposited as sediment on the ocean floor, where it is stored for extended time periods. Over geological time, uplift can transfer the sediment back to land, where sulfur is released by erosion.

Human Impacts on the Sulfur Cycle

The burning of fossil fuels, particularly coal, adds an unnatural quantity of hydrogen sulfide gas into the atmosphere, resulting in a higher concentration of sulfur dioxide that manifests as acid rain. Acid rain damages the environment by lowering the pH of lakes and rivers, harming both aquatic and terrestrial fauna.

Zwavel, een belangrijk element in de chemische samenstelling van eiwitten, wordt gerecycled door de atmosfeer en door aquatische en terrestrische omgevingen. Zwavel wordt in de atmosfeer aangetroffen als zwaveldioxide (SO 2 ) en komt vrij door rottende organismen, verweerde rotsen, geothermische openingen, vulkanen en verbrandende fossiele brandstoffen. Het wordt afgezet in het ecosysteem, gefietst door de biotische gemeenschap en ofwel terug in de atmosfeer afgegeven als gas of afgezet in zeesediment voor langdurige opslag en uiteindelijk teruggave in de bodem en atmosfeer.

De biogeochemische zwavelcyclus

Zwavel is essentieel voor biologische systemen en is een onderdeel van bepaalde aminozuren, zoals cysteïne, dat een belangrijke rol speelt bij de opbouw van eiwitten. Zwavel wordt naar terrestrische (dwz land) ecosystemen gedistribueerd door de neerslag van zwak zwavelzuur, directe neerslag uit de atmosfeer, verwering van zwavelhoudende rotsen en geothermische ventilatieopeningen.

Van de grond wordt het gehaalden omhoog door micro-organismen en planten en omgezet in organische vormen die door consumenten in het ecosysteem kunnen worden gebruikt. Wanneer organismen afsterven, breken ontleders de organische zwavelverbindingen af in gassen, zoals waterstofsulfide, dat in de atmosfeer wordt geoxideerd om zwaveldioxide te vormen. Bovendien gebruiken sommige chemoautotrofen zwavel als biologische energiebron en recyclen ze zwavelmoleculen rechtstreeks via ecosystemen.

Zwavel wordt in mariene ecosystemen geïntroduceerd door afvloeiing van land, directe neerslag uit de atmosfeer en geothermische ventilatieopeningen onder water. Een deel van deze zwavel kringelt door de voedselketen en komt als zeespray in de atmosfeer terecht. De rest wordt als sediment op de oceaanbodem afgezet, waar het voor langere tijd wordt opgeslagen. Na geologische tijd kan het sediment terug naar het land worden gebracht, waar zwavel door erosie vrijkomt.

Menselijke effecten op de zwavelcyclus

Het verbranden van fossiele brandstoffen, met name kolen, voegt een onnatuurlijke hoeveelheid toeDe hoeveelheid waterstofsulfidegas in de atmosfeer, wat resulteert in een hogere concentratie zwaveldioxide die zich manifesteert als zure regen. Zure regen brengt schade toe aan het milieu door de pH van meren en rivieren te verlagen, wat zowel de water- als de landfauna schaadt.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter