Einführung
Bei den biochemischen Kreisläufen, die auch unter dem Namen Nährstoffkreisläufe bekannt sind, handelt es sich um einen Prozess, bei dem sich die physikalische oder chemische Struktur eines Elements auf seinem Weg durch die verschiedenen Systeme der Erde deutlich verändert.
Zu diesen Systemen gehören die Atmosphäre, die Lithosphäre, die Biosphäre und die Hydrosphäre. Es ist wichtig, dass diese Zyklen stattfinden, da sie dazu beitragen, dass Elemente, die nicht frisch produziert werden, wieder aufgefüllt werden und somit jederzeit verfügbar sind.
Die meisten dieser Elemente, die recycelt werden, sind lebenswichtige Elemente oder Nährstoffe, die alle Lebewesen zum Überleben benötigen, z. B. Wasser, Kohlenstoff und Stickstoff, um nur einige zu nennen.
Ein Nährstoff ist also eine Substanz, die von Lebewesen für ihr Überleben benötigt wird (Bolin, 2001, S.1). Es gibt Makronährstoffe, die in größeren Mengen im Körper benötigt werden, dazu gehören Kohlenstoff, Phosphor, Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff.
Die Mikronährstoffe werden in geringen Mengen benötigt, sind aber ebenfalls wichtig. Bor, Kupfer und Molybdän fallen in diese Kategorie.
Wichtige biogeochemische Kreisläufe
Die wichtigsten biochemischen Zyklen auf der Erde sind unter anderem der Kohlenstoff-, der Wasser-, der Stickstoff-, der Wasserstoff- und der Schwefelzyklus. Der Wasserkreislauf ist für alle Lebewesen sehr wichtig, da er ein wesentlicher Nährstoff für Wachstum und Leben ist.
Er wird auch als hydrologischer Kreislauf bezeichnet und umfasst hauptsächlich die Verdunstung von Wasser von der Erdoberfläche in die Atmosphäre, wo es kondensiert und dann in Form von Niederschlägen in die Meere, Seen und Flüsse fällt oder in das Grundwasser absinkt.
Der Prozess wiederholt sich also und bildet einen Kreislauf. Der Stickstoffkreislauf ist ein weiterer wichtiger Kreislauf, bei dem Stickstoff aus der Atmosphäre durch einen Prozess, der als Stickstofffixierung bekannt ist und meist von Organismen wie Algen und Bakterien durchgeführt wird, im Boden gebunden wird.
Kohlenstoff ist auch ein wichtiges Element für die lebenden Organismen; daher findet der Kohlenstoffkreislauf, ein gasförmiger Kreislauf, statt, um den Kohlenstoff zu recyceln und ihn für die lebenden Organismen verfügbar zu machen.
Kohlenstoff findet sich in lebenden oder kürzlich verstorbenen Organismen, in der Atmosphäre, in Gewässern und toten Organismen in Form von Kalziumkarbonat. Es gibt auch den Schwefelkreislauf, der allerdings nur in begrenzten Mengen benötigt wird, da Schwefel aus Sicherheitsgründen ebenfalls sehr wichtig ist.
Er umfasst den gasförmigen Schwefel in Form von Schwefeldioxid oder Schwefelpartikeln in der Luft. Der andere wichtige biochemische Kreislauf ist der Phosphor-Kreislauf, ein Sedimentkreislauf, der lebende Organismen mit Energie versorgt.
Mikronährstoffe werden zwar nur in minimalen Mengen benötigt, spielen aber eine sehr wichtige Rolle in den globalen Kreisläufen, da einige die großen Kreisläufe unterstützen, während andere die großen Kreisläufe beschleunigen (Bolin, 2001, S.1).
Globale Kreisläufe sind solche, die das System der Erde unterstützen. Ein Beispiel für einen globalen Kreislauf ist der Kohlenstoffkreislauf. Er entsteht, wenn Pflanzen Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufnehmen und es zur Herstellung von Nahrung verwenden.
Die Tiere ernähren sich von den Pflanzen, und nach ihrem Tod verrotten die Tiere und lagern sich zu Kohle oder Erdöl ab. Die Meereslebewesen hingegen nehmen das gelöste Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf, das sich mit dem Wasser verbunden hat.
Die Schalen der toten Lebewesen bilden sich am Grund des Gewässers und bilden Kalkstein. Der Kreislauf setzt sich fort; der Kohlenstoff wird also recycelt.
Die Auswirkungen des Kohlenstoffkreislaufs bestehen darin, dass in der Atmosphäre ein Überschuss an Kohlenstoff entstehen kann, der giftig ist. Diagramm zum Kohlenstoffkreislauf
Abb. (Bolin, 2001, S.1)
Schlussfolgerung
Alle biochemischen Zyklen sind für die Umwelt wichtig, unabhängig davon, ob es sich um einen großen oder kleinen Nährstoff handelt. Denn sie tragen dazu bei, die Nährstoffe wieder aufzufüllen, so dass sie den Lebewesen jederzeit zur Verfügung stehen.
Referenzliste
Bolin, P. (2001). Die wichtigsten biogeochemischen Kreisläufe und ihre Wechselwirkungen. Web.