Cicli biogeochimici è il nome collettivo per l’elaborazione ciclica di determinate sostanze attraverso la materia vivente e non vivente nei sistemi biologici, geologici e chimici della Terra. Cicli biogeochimici relativamente rari si verificano solo negli atomi che possono essere trovati in sostanze sia organiche che inorganiche. I cicli biogeochimici più comuni sono il ciclo dell’azoto e del carbonio, seguito dal ciclo dell’ossigeno e del ciclo idrologico, o dell’acqua.
L’azoto non solo costituisce il 78,8 percento dell’atmosfera terrestre, ma si trova anche nelle proteine ??della maggior parte delle molecole organiche. Il ciclo dell’azoto inizia quando alcuni batteri nel suolo vicino alle radici delle piante combinano azoto dall’aria con ossigeno o atomi di idrogeno per formare molecole di NO3, nitrato o NH3, ammoniaca, che le piante assorbono e processano. Gli organismi erbivori si nutrono delle piante per ottenere l’azoto e gli animali onnivori si nutrono degli erbivori, spostando l’azoto nei loro corpi. L’azoto usato viene rilasciato nei rifiuti animali, che alcuni batteri mangiano, permettendo all’azoto di essere rilasciato nell’aria.
Sebbene il carbonio sia solo il quarto elemento più abbondante al mondo, è l’elemento che funge da base per tutti gli esseri viventi. Il ciclo del carbonio consiste nella conversione del carbonio in materia organica e quindi in molecole inorganiche. Le piante usano il carbonio, sotto forma di anidride carbonica nel loro processo di respirazione durante la fotosintesi e per costruire tessuti. Gli animali ottengono carbonio attraverso i carboidrati, rilasciando le molecole di carbonio nell’aria quando respirano. Quando muoiono piante e animali, il carbonio viene rilasciato nell’aria quando gli organismi ossidano la materia.
Il ciclo dell’ossigeno è collegato al ciclo del carbonio attraverso la respirazione di animali e piante. Il secondo elemento più abbondante nell’atmosfera terrestre, l’ossigeno è anche essenziale per la maggior parte del materiale organico. L’ossigeno viene rilasciato nell’atmosfera dalle piante verdi, che lo producono dall’acqua e dall’anidride carbonica come sottoprodotto della fotosintesi. Quindi, tutti gli animali lo inalano per consentire ai loro corpi di elaborare gli zuccheri che usano per produrre energia. Inoltre, l’ossigeno nell’acqua viene ciclato attraverso piante e animali acquatici allo stesso modo in cui l’ossigeno presente nell’aria si muove attraverso la vita terrestre.
L’ultimo dei cicli biogeochimici, il ciclo idrologico, si riferisce al movimento dell’acqua. Oltre un miliardo di tonnellate di cicli d’acqua costantemente attraverso la Terra. Questo ciclo aiuta a mantenere i bilanci energetici. L’acqua entra nell’aria per evaporazione in punti ad alta energia e viene spostata dal vento in punti a bassa energia dove viene rilasciata per precipitazione. Al suo ritorno sulla Terra, l’acqua non solo rifornisce le riserve d’acqua, che gli animali bevono, ma si impregna nel suolo per essere utilizzata dalle piante.