Circuitul materiei în ecosistem.
Într-un ecosistem are loc permanent circulația diferitelor elemente și compuși chimici. Elementele chimice migrează la nivelul biotopului prin soluții apoase sau gaze, iar la nivelul biocenozei prin lanțurile trofice.
Circulația permanentă și reversibilă a elementelor chimice între mediul abiotic și organismele vii ale biocenozei și din organismele vii din nou în biotop se numește circuit biogeochimic. Circuitul se produce datorită funcțiilor vitale ale organismelor (hrănire, respirație, transpirație, excreție), dar și prin moartea lor sau a unor organe ce intră în sfera de activitate a descompunătorilor.
Substanțele minerale sunt preluate din mediu de către producători, iar de la aceștia, consumatorii primari preiau substanțele organice din care o parte circulă la consumatorii secundari. După moartea producătorilor și a consumatorilor, substanțele organice sunt descompuse de către descompunători și redate mediului sub formă de elemente chimice. Astfel se reia circuitul. Circuitele biogeochimice pot fi locale și globale. Cele locale au loc în diferite ecosisteme (terestre sau acvatice), iar cele globale au loc la nivelul Terrei (participă toate ecosistemele de pe Glob). DESCOMPUNĂTORI CONSUMATORI CUATERNARI CONSUMATORI TERŢIARI CONSUMATORI SECUNDARI CONSUMATORI PRIMARI PRODUCĂTORI PRIMARI
Circuitul apei Rezervele de apă ale Terrei se mențin constante datorită circuitului permanent al apei în natură, în care pădurile au un rol important. În ecosistemele terestre, o parte din apa de ploaie se scurge la suprafață sau se evaporă, iar o altă parte pătrunde în pământ, unde este absorbită de rădăcinile plantelor sau ajunge în pânza freatică. Prin transpirația plantelor, o parte din apa din sol revine în atmosferă. Prin transpirație, pădurile mențin ridicată umiditatea atmosferică. Scurgerea apei poate accentua eroziunea solului. Cu cât solul este mai puțin permeabil, terenul mai înclinat și vegetația mai săracă, cu atât eroziunea solului este mai mare. O pădure reține de 6-25 ori mai multă apă decât o pajiște.
Circuitul carbonului Carbonul intră în compoziția tuturor substanțelor organice din corpul viețuitoarelor. În ecosisteme, el provine din respirația viețuitoarelor și intră în compoziția aerului atmosferic sau este solvit în apă sub formă de CO 2. Prin fotosinteză, carbonul din CO 2 este fixat în materia organică vie (diferiții compuși organici); după moartea organismelor, compușii organici sunt descompuși și carbonul este redat mediului (apă sau aer). Astfel se reia circuitul.
Circuitul azotului Azotul intră în compoziția proteinelor și acizilor nucleici din corpul organismelor vii. În ecosistemele terestre, azotul se găsește atât în atmosferă cât și în sol (mai ales în humus). În ecosistemele terestre, azotul atmosferic ajunge în sol prin oxizii formați în aer sau este fixat în sol de către unele bacterii libere sau bacterii fixatoare de azot care trăiesc în nodozitățile de pe rădăcinile leguminoaselor. Plantele iau azotul din sol aflat în compușii anorganici (mai ales azotații); la consumatori azotul va ajunge o dată cu hrana.
Circuitul azotului
Azotul este pus în libertate după descompunerea organismelor moarte sau a unor produși de excreție (acid uric, uree) și redat circuitului. În ecosistemele acvatice, azotul atmosferic intră în compoziția apei prin oxizii formați în atmosferă ca urmare a descărcărilor electrice, precum și prin scurgerile de apă care conțin azotați, compuși amoniacali, azot organic. Azotul va fi consumat de alge și plantele acvatice. Prin intermediul lanțurilor trofice, azotul va trece în corpul animalelor.
După descompunerea organelor moarte o parte din azot intră în circuitul bacterian, fiind transformat în nitrați și ciclul se reia: o altă parte trece în sedimente sub formă de compuși humici. Majoritatea elementelor chimice din scoarța terestră migrează ciclic, fiind vehiculate prin materia vie. Unele elemente sunt reținute însă în cantitate mare (de exemplu masa lemnoasă din păduri reține cantități mari de K, Ca, Mg, Na; pe fundul oceanelor se formează, de exemplu, depozite mari de carbonat de calciu provenit din dinții rehcinilor, din oasele peștilor și mamiferelor care nu pot fi ușor descompuse de către bacterii).
REȚINEȚI! Circuitele biogeochimice sunt rezultatul unor interacțiuni complexe între componenții biologici și factorii abiotici din ecosisteme. Un circuit biogeochimic în natură este rezultatul activității mai multor ecosisteme. Ciclurile biogeochimice sunt caile în circuit închis sau liniar ale elementelor chimice în biosfera.