Les cycles biogéochimiques du carbone, azote, phosphore et soufre

Résumé du document

Un cycle biogéochimique est un processus de transport et de transformation cyclique d'un élément (eau...) ou de composé chimique (carbone, azote...) entre les grands réservoirs (atmosphère, hydrosphère...). Un tel cycle induit souvent le passage de l'état organique à l'état minéral (...)

Extraits

[...] Son recyclage influence la productivité biologique et le climat. Son cycle global implique des processus qui agissent en milieu terrestre et océanique où interviennent des réactions biologiques et non biologiques. Dans la nature, le carbone est présent sous deux formes : organique (produit par les organismes vivants et qui est lié à d'autres carbones ou à d'autres éléments : N . dans les molécules organiques ou les hydrocarbures) - inorganique (composés qui ne sont pas et n'ont pas été du vivant et qui ne contiennent pas de lien C-C ou C-H comme le CO2 ou le calcaire : CaCO3). [...]

[...] clip_image001 La nitrification se déroule selon la réaction suivante : NH4+  NO2-  NO3- soit 2 NH4+ + 3 O2  2 NO2- + 2 H2O + 4H+ 2 NO2- + O2  2 NO3- Cette réaction a lieu en milieu oxygéné (terrestre et aquatique) par les bactéries qui transforment le NH3  NO2-  NO3-. Ces nitrates sont captés par les plantes grâce à leurs racines ainsi que le NH4+ du sol. Par conséquent, les végétaux sont une source primaire d'azote assimilable par les animaux. En milieu aquatique : l'azote est soluble dans l'eau et il est capté par les plantes via la photosynthèse. Les nitrates non utilisés sont amenés dans les lacs et océans par les eaux de ruissellement et les pluies. [...]

[...] fl28 pseudomonaspseudomonas- La dénitrification se déroule selon la réaction suivante : 4 NO3- + 5 (CH2O) (matière organique) + 4  2 N2 + 5 CO2 + 7 H2O L'activité humaine augmente la dénitrification notamment à cause de l'utilisation d'engrais, de combustibles fossiles dans les moteurs III] Le cycle du Phosphore Le phosphore est fondamental dans la matière vivante, il est le plus souvent sous la forme phosphate (PO43-) car il entre dans la constitution de molécules très riches en énergie (ATP ) ou en information (acides nucléiques), dans les membranes cellulaires, les os des vertébrés, régulation du pH dans le milieu intérieur . Le cycle du phosphore est unique parmi les cycles biogéochimiques majeurs car il ne possède pas de composante gazeuse, du moins en quantité significative et par conséquent n'affecte pratiquement pas l'atmosphère. Il se distingue aussi des autres cycles par le fait que le transfert de phosphore d'un réservoir à un autre n'est pas contrôlé par des réactions microbiennes (comme pour l'azote). [...]

[...] → échanges atmosphère-biosphère Le processus de base du recyclage du carbone à court terme est le couple Photosynthèse-Respiration. La photosynthèse Elle utilise l'énergie solaire et le carbone inorganique pour synthétiser la matière organique en fixant le carbone dans les hydrates de carbones : CH2O (carbone organique). CO2 + H2O + Energie solaire → CH2O + O2 La matière organique est représentée par CH2O Gtc), la forme la plus simple d'hydrate de carbone mais en réalité, il s'agit de molécules plus complexes auxquelles se rajoutent d'autres éléments S). [...]

[...] fl3 C'est l'un des cycles biogéochimiques le plus complexe. Il existe sous différentes formes : - Formes minérales ionisées : azote moléculaire ou diazote N2 azote atmosphérique), ammoniac NH3, ions nitrite NO2-, nitrate NO3-, ammonium NH4+, hémioxyde d'azote N2O, monoxyde d'azote NO fl28 - Formes d'azote organiques sous forme de nombreuses petites molécules parfois directement assimilables par les végétaux ou les microorganismes (acides aminés, urée, acide urique, ) plantes nitrophiles Le réservoir principal d'azote est l'atmosphère contenant environ 78% de l'azote gazeux les autres sont la matière organique des sols et des océans. [...]