Hayatın Görünmez Motorları

Dünya üzerindeki hayat, karbon, azot, fosfor ve sulu, sulu ve su gibi temel bir bina bloklarına bağlıdır, ancak kullanılabilir organizmalarda kullanılabilirlik sınırlı ve genellikle eşit derecede dağıtılır. Biogeokimyasal döngüler, bu elementleri atmosferden uzaklaştıran veya tehdit edici bir yaşam için nasıl koruyacağız, su yüzeyi (Dünya'nın kabukları) ve biyosferleri (suyuvar organizmalar) ve biyoküresel organizmaların nasıl sürdürülebilir hale getirilmesi için kilitlenir.

Su Döngüsü: The Universal Branson'un Yolculuğu

Hidroloji döngüsü veya su döngüsü, Dünyadaki en görünür ve dinamik biyokimyasal döngüdür. Bu, su döngüsündeki sürekli su hareketini, susal peyzajlar ve canlı organizmalar arasındaki ilişkileri açıklayabilir.

Evaporation ve Transpirasyon: Araba Kuvvetleri

Küresel buharlaşmanın yaklaşık% 86'sı okyanuslardan kaynaklanır, güneş enerjisi ısıları yüzey sularının atmosfere buharlaşmalarına neden olduğu.Yeryüzünde bitkiler, transpirasyon yoluyla önemli ölçüde katkıda bulunur - suların bitki dokuları ve buharlaşmalarla empoze edildiği süreç, birlikte, bu süreçler, Güney Amerika'da yüzlerce kilometrelik bir aradaki nemleri sınır dışı eden ve Amazon gibi tropikal yağmur ormanlık yağmurları korumak için kolektif olarak bilinir.

Condensation ve Cloud Formation: Yaşam için Nuclei

Sıcak, moist hava yükselirken, serin ve su buharı, bulut kondensasyon nükleleri (CCN) olarak bilinen atmosferde askıya alınmaz. Bu nükleler doğal olarak toz, kirletici, deniz tuz, hatta insan kaynaklı kirleticiler meydana gelebilir. Örneğin, CCN'deki değişiklikler bulut formasyonlarını engelleyebilir.

Precipitation and Distribution: Shaping Earth's Climates

Yağmur, kar, sleet veya selam şeklinde öngörülebilirlik, üstografi dahil olmak üzere dünyadaki koşullar nedeniyle eşitsiz olarak dağıtılır, rüzgarlar, okyanus akımları ve atmosferik dolaşım modelleri. Dağlar, ya daygun sahilleri, buzul havayı yükseltmek için neden olur, yağmur yağlarında yağmur gölgeleri ve susuzluk yollarına yol açıyor.

Yeraltısu ve Infil: Gizli Reservoirs

Tüm yağış nehirlere veya göllere kapalı değildir; yüzey suyu kıtlığı sırasında önemli bir kısım su kıtlığı ve su içme suyu, Kaliforniya'nın Orta Vadisi ve Indo-Gangetic Operestajları gibi önemli tarımsal bölgelerde alarm verici düşüşlere yol açtı.

Su Döngüsü Üzerine İnsan Etkisi

  • [FONT:0)Deforestation:[Döneticileri temizleyen ormanlar transpirasyonu azaltır ve böylece yerel ve bölgesel yağış modellerini bozabilir. Bu, yağışı azaltıp kuraklığa yol açabilir.
  • [FONT:0)Urbanizasyon:[Dönemli yüzeylere yol ve binalar gibi tehlikeli yüzeylerin genişlemesi yüzey tükeniyor, ⁇ şarjını azaltır ve sık sık flaş sel ve su kirliliğine neden oluyor.
  • [FONT:0)Climate Change:[Dönetici:[Dönetici:0) Yükselen küresel sıcaklıklar atmosferin ne kadar nem tutma kapasitesinin artırılması, aşırı yağış olaylarının yoğunlaştırılması ve dünya çapında su kıtlığı ve sel riskleri uzatılması.
  • [FONT:0)Water Pollution:[Dönetici: 1) Tarımsal tükenme, endüstriyel atık ve su kaynaklarının azaltılması, su ekosistemlerini ve insan su kaynaklarını bozmak.

Karbon Döngüsü: Dünya Termostatı

Karbon tüm yaşamın arka kemiğidir, atmosfer, okyanuslar, karasal biyosfer ve geosphere ile bisiklet. Karbon döngüsü, Dünya'nın iklim ve enerji dengesini atmosfer CO2 seviyelerini kontrol ederek, büyük bir sera gazı. İnsan aktiviteleri, özellikle de fosil yakıt yanma ve deforestation, bu döngüyü derinden değiştirdi, küresel ısınma ve okyanus asitleşmesine katkıda bulundu.

Fotosentez ve Respirasyon: Biyolojik Motor

Terrestrial bitkiler ve deniz fitopkton, her yıl karbonun yaklaşık% 123 gigatonunu organik maddeye dönüştürmek, bu karbon yakıtları biyolojik olarak enerji ve ekosistemlerde gıda birikimini küresel olarak ele alır, ancak toprağın sadece yüzde 7'sini kapsar, küresel olarak karbon suyu depolar ve büyük bir verimlilik için hesaplayın.

Ocean'ın Rolü: En Büyük Aktif Karbon Lavabo

Okyanuslar atmosferden yaklaşık 50 kat daha fazla karbon tutar, Dünya'nın en büyük aktif karbon rezervuarına hareket ederler. Karbondioksit, yüzeyde doğrudan gaz değişimi ve “biyolojik pompa” gibi biyolojik süreçler yoluyla okyanusa girerler.

Decomposition and Soil Carbon: The Yeraltı Reef

Soils, bitkilerde ve atmosferde yapılan toplamdan daha fazla karbon içerir. Bakteriler, mantarlar ve detritivores organik maddeyi bozar, CO2 salıverir, ancak aynı zamanda küresel olarak stabil topraklar oluşumuna katkıda bulunur, iklim değişikliği için de devam edebilir.

Fossil Yakıtlar ve Uzun Süreli Karbon Döngüsü

Milyonlarca yıldan fazla bir süre boyunca, organik bir madde, biroksidiyodi sedisyonda gömülü olan organik madde, fosil yakıtlara, kömür, petrol ve doğal gaz gibi dönüştürülmüştür. Doğal jeolojik süreçler bu karbonu volkanik aktivite ve hava yoluyla atmosfere yavaşça serbest bırakır. Ancak, Endüstri Devriminden bu yana insanlar, sera etkisi ve iklim değişikliğini yoğunlaştırdılar.

Geri bildirim döngüleri İklim Değişikliğini Keşfedin

  • [FONT:0)Permafrost Thaw:[Dönetici bölgelerindeki maküla (CH4) ve CO2 daha önce donmuş organik maddeden, ısınmayı hızlandıran güçlü olumlu geri bildirim döngüsü oluşturmak.
  • [FONT:0)En büyük Dieback: [Dönetici: [Dönetici: [Düzg: 1) Artan kuraklıklar, zararlı salgınlar ve yangınlar orman sağlığını ve karbon depolama kapasitesini azaltır ve karbon batağından ormanları karbon battırır.
  • [FONT=0)Ocean asitification: [Dönüşük okyanus pH impairs calcating organizmalar, biyolojik pompayı zayıflatır ve okyanus karbon sequestunu azaltır.
  • [FONT:0)Soil Karbon Kayıp: [Dönüşük fiyatlara hızlandığında, depolanmış toprak karbonunu salıverin ve atmosferik CO2'yi yükseltin.

Nitrogen Döngüsü: Protein Builder

Nitrogen, Dünya atmosferinin% 78'i içeren, çoğu organizmanın azot atomları arasındaki güçlü üçlü bağ nedeniyle, biyolojik olarak mevcut formlara ve ekosistemlere geri dönüşen ve onu ekosistemler aracılığıyla kapatarak, döngüyü karmaşık bir mikrobiyal ve kimyasal süreçlerle kapatamaz.

Nitrogen Fixation: Atmospheric Nitrogen

Toprak bakterisi (örneğin, doyak) gibi bazı prokaryotes (NH3).Bu enerji yoğun biyolojik düzeltmeler doğal girdiler yetiştirerek küçük miktarda azot miktarını da fırtınalar sırasında reaktif azot oksitler üreterek düzeltebilir.

Nitrification and Assimilation: Making Nitrogen Usable

Sabit bir şekilde, amonyak nitrik bakteriler tarafından yutulur ve kökleri aracılığıyla organik moleküllerin içine soğumasını sağlar, protein ve nükleksiyonların içine dahil edilmesini sağlar.

Denitrification: Lisansı Tamamlamak

Oksijen-poor ortamlarda sulogged topraklar ve sedisyonlar, Denitrating bakteriler klor gazına geri döner (N2), atmosferine salıverin ve azot döngüsünün kapatılması, ancak bu süreç aynı zamanda karbondioksit ve stratosferik ozon kaybı ile güçlü bir sera gazı üretmektedir.

Nitrogen Döngüsünün İnsanı

İnsan faaliyetleri küresel azot döngüsünü derinden değiştirdi. En büyük reaktif azot kaynakları artık sentetik gübrelerden, manure uygulamalarından, fosil yakıt yakma ve endüstriyel emisyonlardan kaynaklanıyor.Bu fazla azot, dahil olmak üzere yaygın çevresel sorunlara neden oluyor:

  • Hava kirliliği ammonium nitrat katılımcı formasyon yoluyla, solunum ve kardiyovasküler sağlık sorunlarına yol açtı.
  • Toprak sağlığını bozan asitleştirme ve besin dengesizlikleri.
  • Hidro-sigaralar gibi biyolojik çeşitlilik kaybı, alpine meadows ve taze su habitatları.
  • Kıyı eutrophication hipoxic bölgelerinde ve balıkların çökmesi ile sonuçlandı.

Bu zorluklarına hitap etmek, hassas tarım, çim rotasyonu ile çimenleri ve optimize edilmiş gübre uygulaması ile gelişmiş azot yönetim stratejilerinin geliştirilmesini gerektirir. Ek olarak, atık su arıtma tesislerindeki yavaşlama, azot salıvermesini çevreye azaltabilir.

Phosphorus Döngüsü: The Limiting Nutrient

Phosphorus DNA, RNA, ATP ve hücresel membranlardan farklı olarak, fosforun Dünya yüzeyi koşullarında gazlı bir fazı yoktur. Bunun yerine, öncelikle kayalar, topraklar, su ve canlı organizmalar aracılığıyla döngüleridir.

Hava ve Yayın: Jeolojik Kaynak

Phosphorus, birpatit gibi fosfat-zengin kayaların havalarından kaynaklanır. Fiziksel ve kimyasal hava durumu yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş fosfat iyonları (PO43-) toprak ve sulara dökülebilir Volcanic ash yatakları da Amazon yağmurları gibi biyolojik gelir.

Uptake ve Biyolojik Döngüsü: Yaşamını Beslemek

Bitkiler toprak çözümünden organik fosfat absorbe eder ve organik molekülleri içine dahil eder, organik fosforları organik fosfat olarak geri alır ve kullanılabilirliği korurlar. Mycorrhizal mantarlar bitki örtüsü ile biyotik ilişkileri, idrar ve sinces içinde artırmak, karbonhidrat karşılığında etkili kök bölgesini genişletir.

Erosion ve Runoff: Aquatic Systems'e Ulaşım

Phosphorus toprak partiküllerine sıkıca bağlanır ve öncelikle oksijeni bozmadan ziyade erozyon yoluyla taşınır. Tarımsal aktiviteler sık erozyon oranları arttırır, fosforlara ve gölikasyon problemlerine yol açar.Su ortamlarında, fosforlar ve göller, kistler oksijeni bozar ve eutrophretroziğe karşı koyarlar.

Peak Phosphorus Sorun: Bir Finite Kaynak

Modern tarım düşmanı, sonlu jeolojik rezervlerin aşırı derecede ağırlığa bağlıdır, Fas, Çin ve Amerika Birleşik Devletleri dahil birkaç ülkede yoğunlaşmıştır. Bu yüksek sınıf fosfat veya mineraller, kalan depozitoların kalitesi azalmaktadır. Bu, kanalizasyon çamuru, hayvancılıktan daha fazla insan ürünlerini verimli bir şekilde yararlanamaz.

Sulfur Döngüsü: Volcanoes'ten Asit Rain

Sulfur protein yapısı ve enzim fonksiyonu için önemli bir unsurdur. atmosfer, lithosphere ve biyosfer ile her iki doğal süreçler ve insan faaliyetleri aracılığıyla döngüler. Sulfur döngüsü toprak fertilitesini, su kimyasını ve atmosferik kompozisyonu etkiler, önemli çevresel ve iklim etkileri ile ilgilidir.

Doğal Kaynaklar: Volcanoes ve Jeolojik Hava

Volcanic patlamalar sulfur dioksit (SO2) ve hidrojen sulfid (H2S) gazlar doğrudan atmosfere dönüşüyor. Kayalarda sulfid mineralleri hava durumu da karakteristik “kırık yumurta” kokuyu ve yüksek konsantrasyonlarda toksik olabilir.

Biyolojik Assimilasyon ve Geri Dönüşüm

Bitkiler toprak sudan sulfate absorbe eder ve enzymatik olarak sulfidye'ye azalır, ki bu da organik bileşiklere geri döner, ki bu da biyolojik sulfur döngüsüne geri döner. Hayvanlar bitkileri veya diğer hayvanları tüketerek sulfur alır.

Atmospheric Rise and Acid Rain: The Influence of Pollution

İnsan aktiviteleri, özellikle kömür ve metal smelasyonun yakılması, kuzeydoğu Amerika Birleşik Devletleri, Kanada ve bu asitleşme zararlarının sulfurik asit (H2SO4) şeklinde tepki gösterir ve su ekosistemleri ve altyapıyı bozdurur.

Marine Sulfur ve İklim Yönetmeliği

Marine fitplankton, CLAW hipotezi tarafından açıklanan dimetilpresyon (DMS), atmosfere yayılıyor ve atmosferi soğutmalı aerosollere karşı oksitlenmiş olan bu aerosoller, okyanus biyolojisi ve iklim modellemesi ile ilgili önemli etkilerin aktif bir alanı olarak hizmet vermektedir.

Biyogeokimyasal Döngüsünün Bağımlılığı ve Önemi

Biogeokimyasal çevrimler izolasyonda çalışmaz; Beyantalometre ile derinden bağlantılıdırlar – bir döngüdeki elementler ve ekosistemler. Örneğin, karbon, azot ve fosfor döngüleri bitki ve mikrobiyal metabolizmada sıkı bir şekilde çiftleştirilmiştir, influencing besleyicilik, verimlilik ve ekosistem direnci.

İnsan aktiviteleri, doğal eşlerin ötesinde birçok elementin florelerini hızlandırdı, iklim değişikliği, eutroph, biyolojik çeşitlilik kaybı ve su kıtlığı gibi yeni zorluklar yaratıyor. Bu, karmaşık geri bildirimleri ve etkileşimlerin içinde ve biyogeokimyasal döngüler arasında dikkate alınması gereken entegre yönetim yaklaşımlarını gerektiriyor.

Doğal ekosistemlerin korunması, sürdürülebilir tarım, kirliliği kontrolü ve bozulan toprakların restorasyonu, bu yaşam destekli sistemlerin bütünlüğünü korumak için temel stratejilerdir. Ayrıca, bilimsel anlayış ve biyogeokimyasal süreçleri takip etmek, Dünya’nın alışkanlıklarını korumak için elimizden gelen değişiklikleri tahmin etmek ve etkili müdahalelerimizi geliştirmek için elimizden gelen stratejileri geliştirmektir.