Kluczowa różnica między obiegiem azotu a obiegiem węgla polega na tym, że cykl azotu opisuje konwersję azotu do wielu form chemicznych i cyrkulację między atmosferą, ekosystemami lądowymi i morskimi, podczas gdy obieg węgla opisuje ruch węgla i jego wiele form chemicznych między atmosferą, oceanami, biosferą i geosferą.
W ekosystemie cykle biochemiczne są ważne dla zachowania naturalnej równowagi. Dlatego dla wielu elementów w ekosystemie możemy narysować cykl, który podsumowuje ruch elementu przez różne elementy ekosystemu. W cyklu pierwiastki są przekształcane w złożone cząsteczki, a następnie rozkładane w wyniku rozkładu na prostsze cząsteczki. Wszystkie cykle mają większą pulę zbiornikową, która zwykle jest abiotyczna. Cykl azotu, cykl węgla, cykl fosforu i cykle hydrologiczne to tylko niektóre z ważnych cykli biochemicznych występujących w przyrodzie. Dlatego zrozumienie obiegu materii i utrzymanie efektywnej jazdy na rowerze jest ważne, aby chronić środowisko przed zanieczyszczeniem.
Co to jest cykl azotu?
Cykl azotu jest jednym z najważniejszych cykli geochemicznych występujących w przyrodzie. Wyjaśnia krążenie różnych form chemicznych azotu przez atmosferę, ekosystemy lądowe i morskie. Głównym rezerwuarem azotu jest atmosfera. Zawiera około 78% gazowego azotu, ale nie może być używany przez wiele organizmów. A zatem azot powinien zostać przekształcony do form, które mogą być wykorzystywane przez rośliny. Proces ten jest znany jako wiązanie azotu.
Co więcej, wiązanie azotu zachodzi na kilka sposobów. Jedną z metod jest fiksacja biologiczna. Bakterie symbiotyczne, takie jak Rhizobium, żyjące w brodawkach korzeniowych roślin strączkowych, mogą wiązać azot atmosferyczny. Ponadto istnieją pewne wolno żyjące bakterie, takie jak Azotobacter, które potrafią wiązać azot. Inną metodą wiązania azotu jest wiązanie przemysłowego azotu. W procesie Hebera azot można przekształcić w amoniak, który jest wykorzystywany do produkcji nawozów i materiałów wybuchowych. Poza tym azot w naturalny sposób przekształca się w azotan podczas uderzenia pioruna.
Rysunek 01: Cykl azotu
Większość roślin jest uzależniona od dostarczania azotanów z gleby do ich zapotrzebowania na azot. Zwierzęta są bezpośrednio lub pośrednio zależne od roślin, aby uzyskać źródło azotu. Kiedy rośliny i zwierzęta umierają, ich związki zawierające azot, takie jak białka, wracają do azotanów przez bakterie saprotroficzne i grzyby. Dzieje się to poprzez szereg reakcji utleniania, w których białko przekształca się w aminokwasy, a następnie aminokwasy przekształcają się w amoniak. W związku z tym proces ten to „nitryfikacja”, a Nitrosomonas i Nitrobacter to dwie uczestniczące w tym bakterie. Nitryfikacja może być odwrócona przez bakterie denitryfikacyjne. Redukują azotany w glebie do azotu i uwalniają do atmosfery.
Co to jest cykl węglowy?
Cykl węgla to kolejny cykl geochemiczny, który przedstawia konwersję różnych form chemicznych węgla i ich cyrkulację w atmosferze, hydrosferze, biosferze i geosferze. Głównym źródłem węgla dla organizmów żywych jest dwutlenek węgla obecny w atmosferze lub rozpuszczony w wodach powierzchniowych. Fotosyntetyczne rośliny, algi i niebiesko-zielone bakterie mogą przekształcać dwutlenek węgla w związki węglowe, takie jak węglowodany. Węglowodany stają się budulcem większości innych związków organicznych, których potrzebują, dla ich struktury i funkcji.
Zwierzęta pobierają węgiel z roślin bezpośrednio lub pośrednio. Dwutlenek węgla absorbowany przez rośliny do fotosyntezy jest równoważony przez oddychanie zarówno roślin, jak i zwierząt. Dlatego fotosynteza i oddychanie są głównymi mechanizmami, które powodują utrzymanie naturalnej równowagi obiegu węgla.
Rysunek 02: Cykl węglowy
Podobnie część związanego dwutlenku węgla w procesie fotosyntezy jest magazynowana w ciałach żywych organizmów. Następnie, gdy umierają, węgiel wraca do gleby i zbiorników wodnych. Kiedy te martwe substancje gromadzą się przez dłuższy czas w glebie, przekształcają się w złoża paliw kopalnych. Dwutlenek węgla ponownie wraca do atmosfery, gdy ludzie spalają paliwa kopalne. W ten sposób związki węgla krążą w różnych sferach.
Jakie są podobieństwa między cyklem azotu a cyklem węgla?
- Zarówno cykl azotu, jak i cykl węgla są ważnymi cyklami biogeochemicznymi.
- Ilustrują, jak wiele form chemicznych każdego pierwiastka krąży w środowisku.
- Oba cykle udostępniają te elementy roślinom i zwierzętom.
- Gazy atmosferyczne biorą udział w obu cyklach.
- Nie tylko to, oba cykle zaczynają się i kończą na gazie atmosferycznym.
- A także związki krążą w glebie w obu cyklach.
- Mikroorganizmy wypełniają większą część każdego cyklu.
Jaka jest różnica między cyklem azotu a cyklem węgla?
Cykl azotu pokazuje obieg różnych form chemicznych azotu w środowisku, podczas gdy cykl węgla pokazuje obieg węgla. Dlatego jest to kluczowa różnica między obiegiem azotu a obiegiem węgla. Złożem obiegu azotu jest azot atmosferyczny, natomiast dla węgla jest to gazowy dwutlenek węgla. Stąd też jest to różnica między obiegiem azotu a obiegiem węgla. Również zbiornik azotu jest znacznie większy w porównaniu do zbiornika węgla.
Ponadto, jeszcze jedną różnicą między obiegiem azotu a obiegiem węgla jest to, że zakłócenie obiegu węgla może być znacznie bardziej szybko dotknięte przez ludzi i zwierzęta w porównaniu z zakłóceniem obiegu azotu.
Poniższa infografika na temat różnicy między obiegiem azotu a obiegiem węgla pokazuje więcej różnic między nimi.
Podsumowanie – cykl azotu a cykl węgla
Cykl azotu i cykl węgla to dwa ważne cykle składników odżywczych występujące w przyrodzie. Cykl azotowy pokazuje obieg różnych form azotu w przyrodzie. Z drugiej strony obieg węgla pokazuje krążenie różnych form węgla w przyrodzie. Jest to więc kluczowa różnica między obiegiem azotu a obiegiem węgla. Co więcej, cykl azotowy zachodzi poprzez wiązanie azotu, nitryfikację, asymilację azotanów, amonifikację, denitryfikację, podczas gdy cykl węglowy zachodzi poprzez fotosyntezę, oddychanie, spalanie, rozkład itp. Również mikroorganizmy biorą udział w obu cyklach. Ponadto cykl azotowy rozpoczyna się od wiązania azotu, a cykl węglowy od fotosyntezy. Oto podsumowanie różnicy między obiegiem azotu a obiegiem węgla.
