زنجیره غذایی و شبکه غذایی (بخش دوم)

سیر مواد در چرخه های زمین- کیمیاوی- زیستی(بیوجیوکیمیاوی)

زندگی روی کره زمین همان طور که به جریان انرژی وابسته است با گردش بعضی از مواد نیز ارتباط دارد. گردش این مواد چرخه ای را بنام چرخه بیوجیوکیمیاوی یا چرخه زمین - کیمیاوی - زیستی ایجاد می کند که در آن چرخه ، مواد دائماً از بخش غیر زنده اکوسیستم جدا می شوند و به بدن موجودات زنده اکوسیستم انتقال می یابند و پس از مرگ موجودات زنده بوسیله تجزیه کنندگان مجدداً به بخش غیر زنده اکوسیستم باز می گردند و چنین گردشی همیشه ادامه دارد و جریان مواد بصورت یک سیستم کاملاً بسته در اکوسیستم زمین دور می زند .

بطور کلی سه نوع چرخه بیوجیوکیمیاوی در کره زمین وجود دارد:

8-1- چرخه هیدرولوژیکی یا چرخه آب که در برگیرنده گردش آب در طبیعت است.

8-2- چرخه عناصر گازی شکل که شامل چرخه های کاربن، نایتروجن و آکسیجن می باشد.

8-3- چرخه رسوبی که شامل چرخه های فاسفورس، گوگرد، مگنیزیم و ...می باشد.

8-1- چرخه آب و اهمیت آن

آب مایه حیات است و نقش بسیار قابل توجهی در کره زمین ایفا می کند. بیش از 70 درصد از وزن موجودات زنده را آب تشکیل می دهد. فضانوردانی که کره زمین را از فضای خارج از جو مشاهده کرده اند، آن را سیاره ای آبی رنگ توصیف می کنند چون 70 درصد از سطح کره زمین را اقیانوس ها پوشانده اند. در این چرخه، آب بین هوا و زمین و دریا و بین موجودات زنده و محیط آنها مبادله می شود. جریانهای اصلی مبادله آب در چرخه های آب بصورت زیر است :

1- آب از سطح اقیانوس ها، دریاها، رودخانه ها و ... و از سطح خاک بوسیله نور خورشید و حرارت به بخار آب تبدیل می شود و به طبقات بالای جو انتقال می یابد .

2- بخار آب و قطرات ریز آب بصورت افقی در جو پراکنده می شود و ابرها را بوجود می آورد.

3- در اثر فشرده شدن مالیکول های بخار آب و تراکم آنها در ابرها، جریان نزولات آسمانی بصورت باران، برف ، تگرگ و ... مجدداً آب را به زمین باز می گرداند.

شکل فوق چرخه آب را به شکل ساده نشان می دهد.

هوایی که تنفس می کنیم از عناصر گازی شکل متعددی تشکیل شده است که در اینجا به شرح مهم ترین آنها می پردازیم :

چرخه عناصر گازی شکل :

مهمترین عناصر گازی شکل در کره زمین، کاربن، ایتروجن و آکسیجن می باشند.

چرخه کاربن :

دي اكسيد كرن آزاد شده به وسيله سوختن سوختهاي فسيلي

كربن ازاد شده به اتمسفربه وسيله سوختهاي فسيلي

عمده ترین منبع کاربن، جو کره زمین می باشد که در آن گاز کاربن دای اکساید CO₂ به فراوانی یافت می شود. مقداری کاربن دای اکساید نیز به صورت محلول در آبهای سطح زمین وجود دارد که از طریق بخار شدن به جو زمین راه می یابد.

کاربن موجود در کاربن دای اکساید در اثر پدیده فتوسنتز و ترکیب با آب تحت تاثیر انرژی خورشید و کلوروفیل نباتات به قند که نوعی هایدروکاربن است تبدیل می شود.این هایدروکاربن ها در حجرات نباتی به ترکیبات پیچیده تری تبدیل و این ترکیبات پس از بلع نبات در بدن نبات خواران به ترکیبات پیچیده تری تبدیل می شوند .

مقداری کاربن از طریق تنفس نباتات و حیوانات به شکل کاربن دای اکساید به جو زمین باز می گردد . مقداری نیز که در بقایای نبات ی و جانوری محبوس است بوسیله تجزیه کنندگان آزاد می شود .

- چرخه (نایتروجن):

نایتروجن ((N₂ فراوان ترین عنصر موجود در جو کره زمین است . موجودات زنده مستقیماً نمی توانند از نایتروجن استفاده کنند بلکه باید نایتروجن به صورت ترکیباتی مانند آمونیاک درآید تا برای آنان قابل استفاده باشد . تبدیل نایتروجن به ترکیبات قابل استفاده برای موجودات زنده بوسیله موجودات ذره بینی مانند باکتریها و جلبکها که در آب و خاک فراوانند صورت می گیرد.

نایتروجن هوا ابتدا وارد خاک می شود. این نایتروجن به وسیله باکتریهایی که در برآمدگی ریشه نباتات وجود دارند ابتدا به نیتریت و سپس به نیترات تبدیل می شود.

نیترات ها بوسیله باکتری ها با هایدروجن ترکیب شده و آمونیاک را می سازند.

آمونیاک نیز بعداً به امینو اسید ها تبدیل می شود که سازنده اصلی پروتین ها است.

وقتی گیاه خواری مانند گاو از نبات تغذیه می کند نایتروجن پروتین های نباتی با نایتروجن پروتین های حیوانی ادغام می شود و پس از مرگ حیوان پروتین آن توسط باکتری ها تجزیه و مجدداً به آمونیاک تبدیل می شود.

سپس باکتریها آمونیاک را به نیتریت و نیتریت را به نیترات تبدیل می کنند که مجدداً جذب نباتات می شود و سیر نایتروجن در چرخه مجدداً آغاز می شود.

هرات سبز (NEPA, Herat)...