Qu'est-ce que le cycle biotique ? En tant que système fermé, il fonctionne avec succès depuis plusieurs milliards d'années.
Essayons de comprendre ce qu'est le cycle biotique.
Caractéristiques
Les plantes mortes et les restes d'organismes sont transformés par des insectes, des champignons, des bactéries et des protozoaires. Les animaux et les plantes sont progressivement transformés en composés organiques et minéraux élémentaires. Le cycle biotique implique l'entrée de ces substances dans le sol, leur consommation ultérieure par les plantes. Le processus est caractérisé par la fermeture, la continuité, la décomposition, la décomposition des composés finaux. C'est un cercle continu qui gouverne la vie sur la planète.
Importance
Le cycle biotique du carbone dans les écosystèmes terrestres sera considéré à l'aide de l'exemple du phosphore. Une quantité suffisante de cet élément se trouve dans les horizons d'humus des sols non perturbés, ainsi que dans la litière forestière. Grâce au cycle, il est possible d'accumuler environ 106-107 tonnes de phosphore dans la biosphère. La phytomasse des steppes de prairies naturelles contient environ 30 kg/ha de cet élément, ce qui est largement suffisant pour les mammifères.
Échange d'énergie
Le cycle biotique implique un échange d'énergie. Son essence se résume au fait que l'énergie ne disparaît pas dans la chaîne des transformations alimentaires (trophiques), mais que sa transformation d'un type à l'autre est observée.
L'énergie solaire est transformée selon un processus similaire à tous les niveaux. La consommation directe d'énergie solaire n'est typique que pour les plantes vertes dans le cadre de la photosynthèse.
Ils créent un composé organique (glucose) à partir de dioxyde de carbone et d'eau, et accumulent de l'énergie. Les feuilles des plantes ne sont incluses dans ce processus chimique qu'en présence de lumière solaire et de chlorophylle.
Caractéristiques du processus
À certaines périodes de l'existence de l'humanité, le cycle biotique des substances a été perturbé. Seuls les excédents ont été retirés, qui ont été déposés sous forme de gaz, de charbon, de pétrole, de calcaire et d'autres minéraux organiques.
Lors de la combustion de pétrole ou de charbon dans des fours (moteurs), de l'énergie est libérée et utilisée, qui a été accumulée par la biosphère pendant des millions d'années. Par le passé, de tels excédentsne jonchaient pas la biosphère, leur impact négatif sur le cycle biotique n'a pas été observé. Aujourd'hui, c'est différent.
Spécificités
La diversité des animaux est importante pour la réussite de la mise en œuvre du cycle. Une espèce ne pourra pas décomposer les substances organiques des plantes de la biogéocénose en produits finaux. Il ne décompose qu'une partie d'entre eux, ainsi que certains des composés organiques qui s'y trouvent. Les réseaux et les chaînes alimentaires se forment de la même manière.
Dans la biocénose, l'atmosphère est importante. Il aide à maintenir le cycle biologique de l'énergie et des substances, ainsi qu'à assurer l'équilibre hydrique.
Le polluant peut se décomposer en des formes qui peuvent être impliquées dans les étapes ultérieures du cycle et assimilées par les organismes vivants.
Le cycle est basé sur la décomposition et l'absorption des polluants par les micro-organismes, il dépend de l'activité et de la quantité des éléments chimiques directement impliqués dans le cycle.
Un écosystème est la somme de composants inorganiques et organiques au sein desquels se déroule le cycle biotique des substances.
Schéma de processus
Les plantes, recevant un flux constant d'énergie du Soleil, forment des produits primaires à partir de matière inorganique. Dans les maillons restants du cycle, il y a un changement et une perte d'énergie. Les producteurs, les consommateurs, les décomposeurs de l'écosystème consomment la matière vivante de la production originelle. Les animaux consomment pour un tel processus plusieurs fois plus de matière vivante du niveau le plus bas, abaissant le totalréserves énergétiques. La circulation est assurée par l'interaction des trois groupes.
Le premier groupe est composé de producteurs. Il s'agit notamment des plantes vertes qui participent activement à la photosynthèse. Ces substances sont également des bactéries capables de chimiosynthèse. Ils forment la matière organique primaire.
Le deuxième groupe - les consommateurs de premier ordre. Ce sont des consommateurs de matière organique. Ceux-ci incluent les prédateurs, ainsi que les protozoaires. Animaux classés comme prédateurs, environ 250 espèces différentes.
Le troisième groupe - les destructeurs (décomposeurs), qui décomposent la matière organique morte en minéraux. Ceux-ci comprennent les champignons, les bactéries et les protozoaires. L'accumulation d'énergie solaire s'effectue sur la branche ascendante du cycle grâce à la photosynthèse. Les plantes à ce stade synthétisent des substances organiques à partir d'azote, d'eau et de dioxyde de carbone.
Consommation énergétique
Qu'est-ce que la biologie considère d'autre ? La respiration des plantes y occupe une place importante, puisque ce processus oxyde près de la moitié de la matière organique en dioxyde de carbone, la renvoyant dans l'atmosphère.
La deuxième plus grande variante de dépense de composés organiques et d'énergie stockée est l'utilisation de consommateurs de plantes de premier ordre. L'énergie stockée par les phytophages avec de la nourriture est dépensée pour la vie, la respiration et la reproduction. Elle est excrétée dans les excréments.
Les animaux herbivores sont la nourriture des carnivores (consommateurs du niveau trophique le plus élevé). À leur tour, ils gaspillent de l'énergie,accumulé avec de la nourriture, semblable aux animaux herbivores.
Relation entre les éléments
Un lien distinct dans l'écosystème fournit des résidus organiques à l'environnement. Ils servent de source d'énergie et de nourriture aux animaux saprophages (champignons, bactéries). La dernière étape de la conversion des glucides est le processus d'humification, l'oxydation ultérieure de l'humus en dioxyde de carbone et la minéralisation des fragments de cendres. Ils rentrent ensuite dans l'atmosphère et le sol, servant de nourriture aux plantes.
Le cycle biotique est un processus continu de création et de décomposition de composés organiques. Il est réalisé à travers les trois groupes d'organismes. La vie sans producteurs est impossible, puisqu'ils sont la base de la vie. Eux seuls ont la capacité de créer de la matière organique primaire, sans laquelle le cycle suivant ne se poursuivra pas.
En raison de la consommation de consommateurs de différents ordres de production primaire et secondaire, le transfert d'une espèce à l'autre, une variété de formes est possible sur Terre. Les réducteurs qui décomposent les matières organiques les ramènent à la première étape du cycle.
Les cycles à grande échelle de migration des composants chimiques lient les enveloppes extérieures de la planète en un tout, ils expliquent la continuité de l'évolution.
L'énergie du Soleil agit comme la force motrice du cycle biotique. Le principal processus contribuant à la production de matière organique est la photosynthèse. Cela n'est possible que lorsque les plantes vertes utilisent l'énergie solaire.
Feuilles de plantes (autotrophes),qui synthétisent le glucose, "conservent" l'énergie solaire en un composé organique. En pénétrant dans la biosphère depuis l'espace, l'énergie s'accumule dans les plantes, les roches et le sol. Le soleil assure la circulation des éléments chimiques, permet la formation de substances inorganiques ou organiques à leur tour.
Ce qu'il est important de savoir
En plus du carbone, de l'oxygène, de l'hydrogène, d'autres éléments biologiquement importants participent également au cycle biotique: calcium, azote, phosphore, silicium, potassium, sodium, soufre. Ce processus est également impossible sans oligo-éléments: iode, zinc, brome, molybdène, argent, nickel, plomb, magnésium. Dans la liste des éléments absorbés par la matière vivante, il y a même des poisons - arsenic, sélénium, mercure, ainsi que des composants radioactifs (radium, uranium).
Vitesse de pédalage
L'échange d'énergie est cyclique. Le renouvellement de la matière vivante de la biosphère s'effectue après environ 8 ans. Le processus se déroule beaucoup plus rapidement dans l'océan (après 33 jours). Dans l'atmosphère, l'oxygène est remplacé en deux mille ans et le monoxyde de carbone en 6 ans. Le remplacement complet de l'eau dans l'hydrosphère prend 2800 ans.
Les composés chimiques disponibles pour les composants de la biosphère sont limités. En raison de leur caractère épuisable, le développement de certains groupes d'organismes dans l'océan et sur terre est inhibé.
Options de circulation
Ce n'est que grâce à la circulation de l'énergie et des substances qu'un état stable de la biosphère est maintenu. Il y a deux options - géologique (grande) et biogéochimique (petite).
Considérez le premierpossibilité de cycle. Les roches ignées sous l'influence de facteurs biologiques, chimiques et physiques se transforment en roches sédimentaires, en particulier en argile et en sable. Ils peuvent également survenir lors de la synthèse de minéraux biogéniques (micro-organismes morts) à partir des eaux des mers et des océans. Les sédiments meubles aqueux s'accumulent progressivement au fond du réservoir, durcissent, forment des roches denses.
Ensuite, il y a leur transformation, les processus de métamorphisme sont observés. Sous l'action de portions d'énergie endogène, les couches sont refondues, formant du magma. Lorsqu'elles remontent à la surface de la Terre sous l'influence des intempéries, du transfert, elles se transforment à nouveau en roches sédimentaires.
Le grand cycle est caractérisé par l'interaction de l'énergie exogène (solaire) avec l'énergie endogène (profonde) de la Terre. Grâce à ce processus, la substance est redistribuée entre les horizons profonds et la biosphère de la planète.
Il comprend également le mouvement de l'eau entre la lithosphère, l'atmosphère, l'hydrosphère, accumulée par l'énergie solaire. Tout d'abord, l'eau s'évapore de la surface de l'océan (mers, lacs, rivières), puis revient sur la terre sous forme de précipitations. Compenser ces processus de ruissellement fluvial. La végétation joue un rôle important dans le cycle de l'eau.
La petite circulation n'est typique que pour la biosphère. Les cycles sont créés à l'échelle planétaire à partir de multiples mouvements cycliques d'atomes, ainsi que des mouvements provoqués par le volcanisme, le mouvement des fonds marins, l'énergie éolienne, les flux souterrains.
Résumer
Dans la biosphère circulent des substances,formant des cycles biogéochimiques. Ils ont besoin des éléments suivants en grande quantité: oxygène, azote, carbone, hydrogène. Leur circulation est possible grâce à des processus d'autorégulation dans lesquels d'autres composants des écosystèmes deviennent des participants actifs.
À toutes les étapes du développement de la biosphère, la loi de la fermeture globale du cycle opère. La base d'un tel processus est l'énergie solaire, ainsi que la chlorophylle des plantes vertes.
Pour la décomposition complète de la matière organique, qui est créée par les plantes vertes, vous avez besoin d'autant d'oxygène que celui qui est libéré lors de la photosynthèse. Grâce à l'enfouissement de la matière organique dans la tourbe, le charbon, les roches sédimentaires, le fonds d'échange d'oxygène est maintenu dans l'atmosphère.
En raison de l'augmentation du nombre d'entreprises de transport et industrielles, le cycle de l'oxygène dans la nature est perturbé. Cela affecte négativement la viabilité du biosystème, conduit à des mutations et à l'extinction complète de certaines espèces de plantes et d'animaux vivants.
