Ciclos Biogeoquímicos - Carbono, Nitrogênio e Fósforo
O fluxo de energia em um ecossistema é unidirecional e necessita de uma constante renovação de energia, que é garantida pelo Sol. Com a matéria inorgânica que participa dos ecossistemas isso não ocorre porque não necessitam de suprimentos do meio externo, pelo fato de estarem sempre sendo reaproveitadas. Assim, ora são encontradas nos seres vivos, ora no meio externo. Por envolverem os seres vivos, os componentes geológicos e as substâncias químicas dos ecossistemas, são chamados de ciclos biogeoquímicos. A seguir, alguns desses ciclos encontrados na biosfera.
Ciclo do carbono
O carbono existe na hidrosfera e atmosfera sob a forma de dióxido de carbono CO2. A reserva mundial é constituída pelo gás carbônico (CO2) do ar e das águas, alimentada pela respiração animal, as fermentações, as combustões industriais, as emanações vulcânicas, e explorada pela atividade das plantas verdes em contato com a luz. Esse gás CO2 é absorvido pelas plantas clorofiladas e bactérias quimiossintetizantes e é utilizado para a formação de compostos orgânicos carbonados (amido e celulose).Parte do CO2 volta diretamente à atmosfera pela respiração da planta. As plantas são ingeridas pelos animais. Da combustão destes alimentos no organismo dos animais o gás carbônico volta à atmosfera ou, por morte dos animais, ele vai fazer parte dos detritos orgânicos que, por combustão, liberam o CO2 que vai à atmosfera. Da mesma forma por morte dos vegetais clorofilados e das bactérias formam-se detritos vegetais que, por combustão devolvem o CO2 à atmosfera. Uma parte contudo escapa do ciclo dando sedimentos e finalmente rochas calcárias (12% de carbono no peso). O carvão e o petróleo só são repostos no circuito graças à intervenção humana.
Ciclo do Nitrogênio
Os organismos vivos decompõem-se e o nitrogênio resultante da decomposição vai à atmosfera. Este nitrogênio molecular é absorvido por bactérias de vida livre que vivem no solo e por outras que vivem em simbiose nos nódulos de raízes de plantas leguminosas. O nitrogênio molecular é transformado em nitritos (NO2) e em nitratos (NO3). O nitrogênio agora incorporado ao solo constitui a fonte de nitrogênio para os vegetais superiores. Para atividade metabólica da planta os nitratos convertem-se em proteínas e outros compostos complexos que são consumidos em parte como alimentos pelos animais. Uma parte do nitrogênio volta à terra como produtos de excreção ou em forma de compostos derivados de tecidos animais mortos. Uma vez transformado em compostos nitrogenados por atividade bacteriana o nitrogênio torna-se novamente aproveitável pelas plantas fechando-se o seu ciclo bioquímico.
Ciclo do Fósforo
O fósforo é encontrado na natureza sob a forma de fosfatos. As rochas ricas em sais minerais de fosfatos são chamadas rochas fosfatadas. Tais rochas sofrem erosão e liberam esses compostos para o solo. Os vegetais absorvem esses sais e os utilizam para a produção de ATP, ácidos nucléicos e outras substancias vitais. Através da cadeia alimentar os fosfatos passam para os animais adquirindo assim as mesmas funções que desempenhavam nos vegetais. Pela decomposição, esse elemento retorna ao solo, sendo carregado pelas águas e conduzido para os oceanos. Uma pequena parte é utilizada pelos organismos marinhos e o restante permanece sedimentado no fundo dos mares, sem que seja aproveitado. O fosfato absorvido pelas algas marinhas é transmitido para os peixes e destes para as aves marinhas, através da cadeia alimentar. Essas aves eliminam uma grande quantidade de fosfato através dos excrementos que se depositam sobre as rochas litorâneas e formam o guano (acumulação de fosfato de cálcio resultante de excremento de aves marinhas).
