If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

თუ ვებფილტრს იყენებთ, დარწმუნდით, რომ *.kastatic.org და *.kasandbox.org დომენები არ არის დაბლოკილი.

ძირითადი მასალა

ბიოგეოქიმიური ციკლების მიმოხილვა

საკვანძო ტერმინები

ტერმინიმნიშვნელობა
ბიოგეოქიმიური ციკლიგზები, რომელთა მეშვეობითაც ქიმიური ელემენტები და ნაერთები ცოცხალ და არაცოცხალ ფორმებსა და ლოკაციებს შორის მოძრაობს
საკვები ნივთიერებაქიმიური ელემენტები, რომლებიც ორგანიზმს სიცოცხლის შესანარჩუნებლად სჭირდება
ჰიდროსფეროერთობლიობა იმ ადგილებისა, რომლებშიც გვხვდება წყალი დედამიწაზე წრებრუნვისას
გეოსფეროდედამიწის ზედაპირსა და სიღრმეში არსებული ქანების ერთობლიობა
შემზღუდველი საკვები ნივთიერებასაკვები ნივთიერება, რომელიც ამოწურვადია და ზღუდავს ზრდას

ბიოქიმიური ციკლები

ბიოგეოქიმიური ციკლების გამოყენებით ნივთიერებები ტროფიკულობის დონეებს შორის მოძრაობენ, ქიმიური ელემენტები კი ეკოსისტემებში გადამუშავდებიან.
ეკოსისტემებში საკვები ნივთიერებების მოძრაობასთან ერთად მათ მიერ შექმნილი ნაერთები, როგორც წესი, გარდაიქმნებიან.

წყლის წრებრუნვა

წყლის წრებრუნვა კომპლექსური პროცესია. მის დროს იცვლება როგორც წყლის აგრეგატული მდგომარეობები, ისე მისი მოძრაობა ეკოსისტემაში თუ ეკოსისტემებს შორის.
ჰიდროსფერო დიდი და მრავალფეროვანია. წყალი თხევადი სახით არსებობს დედამიწის ზედაპირზე და ნიადაგის ქვემოთ, ყინულის სახით — პოლარულ მყინვარულ ქუდებსა და მყინვარებში, ასევე წყლის ორთქლის სახით ატმოსფეროში.
წყალი ოკეანის ზედაპირიდან ორთქლდება და კონდენსაციის გზით წარმოქმნის ღრუბლებს. ღრუბლებში არსებული წყალი ატმოსფერული ნალექების სახით უბრუნდება მიწასა თუ ზღვას. ზღვის თავზე წარმოქმნილი ღრუბლები შეიძლება, მიწისკენ გადაადგილდეს. როდესაც წვიმა მიწაზე ეცემა, იგი ზედაპირზე მიედინება, ჩადის ნიადაგში, ჟონავს და აღწევს უფრო ქვემოთ, სადაც იგი მიწისქვეშა წყალი ხდება. ზედა დონეების მიწისქვეშა წყალი ზოგჯერ მდინარეებში, ტბებსა და ოკეანეებში ეშვება. ნიადაგის ზედაპირთან არსებულ წყალს მცენარეები იწოვენ და ტრანსპირაციის გზით ათავისუფლებენ ფოთლებიდან. წყლის წრებრუნვაში მონაწილე სხვა პროცესებს შორისაა მდნარი თოვლის ჩამოდინება და თოვლისა და ყინულის სუბლიმაცია.
წყლის წრებრუნვა. სურათი NOAA National Weather Service-დან, CC BY 2,0.
წყლის მოლეკულები, ჩვეულებრივ, ატმოსფეროში ორთქლის სახით ადიან, როდესაც წყალსატევებს ტოვებენ აორთქლების დროს ან მცენარეთა ფოთლებს — ტრანსპირაციის დროს.
ორთქლი ატმოსფეროში გადადის. ორთქლის გაგრილებისას წყალი კონდენსირდება პაწია წვეთებად, რომლებიც ღრუბლებს ქმნიან და საბოლოოდ პრეციპიტაციას (ნალექწარმოქმნას) იწვევენ, მაგალითად, წვიმის ან თოვლის სახით.

ნახშირბადის წრებრუნვა

ნახშირბადი ცოცხალი ორგანიზმების სხეულების აუცილებელი ელემენტია. იგი აგრეთვე ეკონომიკურადაა მნიშვნელოვანი თანამედროვე ადამიანებისთვის, წიაღისეული საწვავების ფორმით.
  • ნახშირორჟანგს (textCO2\\text {CO}_2-ს) ატმოსფეროდან იღებენ ფოტოსინთეზური ორგანიზმები და მას იმ ორგანული მოლეკულების საწარმოებლად იყენებენ, რომლებიც შემდეგ კვებით ჯაჭვებში მოძრაობს. საბოლოოდ, ნახშირბადის ატომები სუნთქვის დროს გამოთავისუფლდება start text, space, C, O, end text, start subscript, 2, end subscript-ის სახით.
  • ნელი გეოლოგიური პროცესები, მათ შორის დანალექი ქანებისა და წიაღისეული საწვავების ფორმაცია, დროის ხანგრძლივი მონაკვეთების განმავლობაში უწყობს ხელს ნახშირბადის წრებრუნვას.
  • ადამიანის ზოგიერთი აქტივობა, მაგალითად, წიაღისეული საწვავების წვა და გაუტყეურება (ტყის გაჩეხა), ზრდის ატმოსფერულ start text, C, O, end text, start subscript, 2, end subscript-ს და ზემოქმედებს დედამიწის კლიმატსა და ოკეანეებზე.
ნახშირბადის წრებრუნვა. სურათი ოპენსტაქსიდან, CC BY 4,0.
ავტოტროფები (პროდუცენტები) ჰაერიდან იტაცებენ ნახშირბადებს და მათ ორგანული ნაერთების, მაგალითად, გლუკოზას, წარმოსაქმნელად იყენებენ. ჰეტეროტროფები (კონსუმენტები), მაგალითად, ადამიანები, მოიხმარენ ორგანულ მოლეკულებს და ორგანული ნახშირბადი კვებით ჯაჭვებსა და კვებით ქსელებში გადაიცემა.
ნახშირბადი ისევ ატმოსფეროში გამოთავისუფლდება, როდესაც ავტოტროფები ან ჰეტეროტროფები უჯრედულ სუნთქვას აწარმოებენ, ან როდესაც რედუცენტები შლიან მკვდარი ორგანიზმების სხეულებს.
ადამიანთა აქტივობა, მაგალითად, წიაღისეული საწვავის წვა, ასევე ათავისუფლებს ნახშირბადს ატმოსფეროში.
ნახშირბადი შედის გეოსფეროში, როდესაც მკვდარი ორგანული ნივთიერებები იმარხებიან და გარდაიქმნებიან. ამ პროცესს, რომელიც საბოლოოდ წიაღისეულ საწვავს წარმოქმნის, მილიონობით წელი სჭირდება.

აზოტის წრებრუნვა

აზოტი მნიშვნელოვანი საკვები ნივთიერებაა ყველა ცოცხალი ორგანიზმისთვის, რადგან ის გვხვდება ცილებში, დნმ-სა და რნმ-ში.
ეს ილუსტრაცია აზოტის წრებრუნვას გვიჩვენებს. ატმოსფეროში არსებულ აირად აზოტს ორგანულ აზოტად აფიქსირებენ აზოტის მაფიქსირებელი ბაქტერიები. ეს ორგანული აზოტი ხმელეთის კვებით ქსელებში შედის და მათ ნიადაგში არსებული აზოტოვანი ნარჩენების სახით ტოვებს. ნიადაგში ბაქტერიებისა და სოკოების მიერ აზოტოვანი ნარჩენების ამონიფიკაცია ორგანულ აზოტს ამონიუმის იონად (NH4 პლუსად) გარდაქმნის. ნიტრიფიკატორი ბაქტერიები ამონიუმს ჯერ ნიტრიტად (NO2 მინუსად) გარდაქმნიან, შემდეგ კი ნიტრატად (NO3 მინუსად). დენიტრიფიკატორი ბაქტერიები ნიტრატს აირადი აზოტის ფორმაში აბრუნებენ, რომელიც შემდეგ ხელახლა შედის ატმოსფეროში. ჩამონადენებსა და სასუქებში არსებული აზოტი ოკეანეში ხვდება, სადაც იგი ზღვის კვებით ქსელებში შედის. ორგანული აზოტის ნაწილი ოკეანის ფსკერზე ეცემა დანალექის სახით. ოკეანეში არსებული დანარჩენი ორგანული აზოტი ნიტრიტებისა და ნიტრატების იონებად გარდაიქმნება, რომლებიც შემდეგ აირად აზოტად გარდაიქმნებიან იმ პროცესში, რომელიც ხმელეთზე მიმდინარის ანალოგიურია.
აზოტის წრებრუნვა. სურათი ოპენსტაქსიდან, CC BY 4,0.
აზოტი ატმოსფეროში აირის სახით არსებობს. აზოტფიქსაციის დროს ბაქტერიები აირად აზოტს ამიაკად გარდაქმნიან — აზოტის იმ ფორმად, რომლის გამოყენებაც შეუძლიათ მცენარეებს. როდესაც ცხოველები მცენარეებს ჭამენ, ისინი მოიპოვებენ გამოყენებად აზოტოვან ნაერთებს. ზოგიერთი ბაქტერია ასევე ენერგიას მოიპოვებს დენიტრიფიკაციის გზით, რომლის დროსაც ნიტრატები აირად აზოტად გარდაიქმნებიან, შემდეგ კი ატმოსფეროში გამოთავისუფლდებიან.
აზოტი ერთ-ერთი მთავარი შემზღუდველი საკვები ნივთიერებაა ბუნებაში (და სოფლის მეურნეობაში). როდესაც ხელმისაწვდომი აზოტის მარაგი დაბალია, მრავალი პროცესი, მათ შორის პირველადი პროდუქტიულობა და ლპობა, ფერხდება.

ხშირი შეცდომები და მცდარი წარმოდგენები

  • ყველა საკვები ნივთიერება ამ ციკლებს ერთნაირად არ გაივლის. ადამიანებს ზოგჯერ ჰგონიათ, რომ ბიოგეოქიმიური ციკლები ხაზოვანია და რომ თითოეული ატომი და მოლეკულა ციკლს ნაბიჯ-ნაბიჯ გადის. მიუხედავად ამისა, ეს ასე არ არის. ერთი და იგივე ატომი ან მოლეკულა შეიძლება დიდი ხნით შეინახოს ციკლის ერთ საფეხურზე, ასევე მათ შეიძლება იმოძრაონ ერთსა და იმავე ორ საფეხურზე ან გაიარონ ყველა საფეხური.
  • წიაღისეული საწვავები აღუდგენელ რესურსებად მიიჩნევიან. მართალია, პროცესი, რომელიც წიაღისეულ საწვავებს ქმნის, ბუნებრივად და განგრძობითად მიმდინარეობს, მაგრამ წიაღისეული საწვავები აღუდგენელ რესურსებად მიიჩნევიან, რადგან მათი გამოყენება გაცილებით უფრო სწრაფად მიმდინარეობს, ვიდრე მათი წარმოქმნა გეოლოგიური პროცესების მიერ.

გსურთ, შეუერთდეთ დისკუსიას?

პოსტები ჯერ არ არის.
გესმით ინგლისური? დააწკაპუნეთ აქ და გაეცანით განხილვას ხანის აკადემიის ინგლისურენოვან გვერდზე.