מחזור ביוגאוכימי – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף

בשורה

גרסה מ־15:42, 10 בדצמבר 2023

איור של משאבת הלווייתנים האוקיינוס מראה איך לווייתנים מעגל של חומרים מזינים דרך עמוד המים

מחזור ביוגאוכימי, באקולוגיה ובמדעי כדור הארץ, מתאר מצב שבו חומר כימי נע דרך תאים ביוטיים (ביוספרה) ואביוטיים (ליתוספירה, אטמוספירה, והידרוספרה) של כדור הארץ. לדוגמה במחזור החנקן, הוא מקובע על ידי חיידקים בקרקע ההופכים אותו לזמין לצמח ליצירת חלבונים. מחזור ביוגאוכימי מכונה גם מחזור של החומר הדומם, ^[1] הוא תנועה והתמרה של יסודות ותרכובות כימיות בין אורגניזמים חיים, האטמוספירה וקרום כדור הארץ. מחזורים ביו-גיאוכימיים עיקריים כוללים את מחזור הפחמן, מחזור החנקן ומחזור המים. בכל מחזור, היסוד או המולקולה עוברים שינוי מחזורי על ידי אורגניזמים חיים ודרך צורות גיאולוגיות ומאגרים שונים, כולל האטמוספרה, הקרקע והאוקיינוסים. ניתן להתייחס אליו כאל המסלול שבו החומר הכימי עובר במחזוריות דרך התא החי המכונה ביוספרה ודרך הסביבה הדוממת של כדור הארץ שכוללת את האביוטיים הם האטמוספירה, הליתוספירה, וההידרוספרה .

בטבע ישנם מחזורים ליסודות פחמן, חמצן, חנקן, זרחן, גופרית ולמים. קיימים מחזורים שהם ידי האדם כגון מחזור הכספית והאטרזין (Atrazin). במחזורים מסוימים נוצרים מאגרים שבהם החומר נשאר תקופה ארוכה, כגון באוקיינוס או באגמים.

מערכות במיחזור הביוגיאוכימי

ששת היסודות שהוזכרו לעיל משמשים אורגניזמים במגוון דרכים. מימן וחמצן נמצאים במים ובמולקולות אורגניות, שניהם חיוניים לחיים. פחמן נמצא בכל המולקולות האורגניות, ואילו חנקן הוא מרכיב חשוב של חומצות גרעין וחלבונים . זרחן משמש לייצור חומצות גרעין ואת הפוספוליפידים המרכיבים את הממברנות הביולוגיות . גופרית היא קריטית לצורה התלת מימדית של חלבונים. הרכיבה על אופניים של אלמנטים אלה קשורה זו בזו. לדוגמה, תנועת המים היא קריטית לשטיפה של גופרית וזרחן לנהרות שיכולים לזרום לאוקיינוסים. מינרלים עוברים במחזוריות הביוספרה בין הרכיבים הביוטיים והאביוטים ומאורגניזם אחד למשנהו. ^[2]

במערכות אקולוגיות רבות יש מחזורים ביוגאוכימיים רבים הפועלים כחלק מהמערכת, למשל מחזור המים, מחזור הפחמן ומחזור החנקן. כל האלמנטים הכימיים המתרחשים ביצורים חיים הם חלק ממחזורים ביוגאוכימיים. נוסף על היותם חלק מאותם יצורים, האלמנטים הכימיים הללו מתפתחים גם על ידי גורמים א-ביוטיים של מערכות אקולוגיות, כגון מים (הידרוספירה), קרקע (ליתוספירה) או אוויר (אטמוספירה).^[3]

קיימים יחסים הדדיים בין בעלי החיים של כדור הארץ לבין הביוספרה. כל החומרים המזינים, כגון פחמן, חנקן, חמצן, זרחן וגופרית, המשמשים במערכות אקולוגיות של אורגניזמים חיים הם חלק ממערכת סגורה. חומרים אלה ממוחזרים ואינם הולכים לאיבוד, ולכן מתחדשים וכלים כל הזמן וחוזר חלילה במערכת סגורה.^[3] לעומת זאת, זרימת האנרגיה במערכת האקולוגית היא מערכת פתוחה. השמש כל זמן פולט אנרגיה המגיעה לכדור הארץ בצורה של אור המנוצל על ידי מגוון אורגניזמים ובסופו של דבר אנרגיה זו משתחררת כאנרגיית חום לאורך כל הרמות הטרופיות של שרשרת המזון. פחמן משמש לייצור פחמימות, שומנים וחלבונים שהם המקורות העיקריים של האנרגיה המופקת ממזון. תרכובות אלה מתחמצנות ומשחררות את דו־ תחמוצת הפחמן, אשר נילכד על ידי צמחים ועל ידי כך משמש לבניית תרכובות אורגניות. התגובה הכימית של קשירת הפחמן הדו חמצני מופעלת על ידי אנרגיית האור השמש. המערכת אקולוגית מסוגלת להשיג אנרגיה ללא אור שמש בתהליכים של כמוטרופיה. מערכות אקולוגיות במעמקי הים, שבו אור השמש אינו יכול לחדור מסוגלות להשתמש בגופרית. מימן גופרתי ליד פתחים הידרותרמיים מנוצלים על ידי אורגניזמים למחזור הגופרית. גופרית יכולה להיות ממוחזרת באופן תמידי כמקור אנרגיה ללא נוכחות קרני השמש. אנרגיה ניתן לשחרר באמצעות חמצון הגופרית אניון הסולפיט SO^-3 ולאחר מכן לאניון הסולפטSO^-4.

למרות שכדור הארץ כל הזמן מקבל אנרגיה מן השמש, ההרכב הכימי שלו הוא קבוע. מעט חומר נוסף מדי פעם על ידי מטאוריטים. כל התהליכים התלויים בנוכחותם של כימיקלים חייבים להיות ממוחזרים. מחזורים אלה כוללים הן את הביוספרה החיה והן את הליטוספירה, האטמוספרה וההידרוספרה.

בטבע מתקיימים מחזורים ביו-גיאוכימיים עבור יסודות רבים אחרים: חמצן, מימן, זרחן, סידן ברזל, גופרית, כספית וסלניום. ישנם גם מחזורים למולקולות סיליקטים, ןישנם מחזורים מאקרוסקופיים כגון מחזור הסלע, ומחזורים המושרים על ידי אדם עבור תרכובות סינתטיות כגון עבור ביפנילים פולי-כלוריים (PCBs) בתהליכים של פירוק ביולוגי מיקרוביאלי (Microbial biodegradation). בחלק מהמחזורים ישנם מאגרים גיאולוגיים שבהם חומרים יכולים להישאר או להתפרק לפרקי זמן ארוכים. ישנם מחזורים ביוגיוכימיים רבים הנמצאים כעת במחקר בפעם הראשונה כאשר שינויי אקלים והשפעות אנושיות משנים באופן משמעותי את המהירות, העוצמה והאיזון של המחזורים הלא ידועים יחסית, כגון, מחזור כספית ואטרזין, אשר עשוי להשפיע על מינים מסוימים של בעלי חיים וצמחים.

החלקים העיקריים של הביוספרה מחוברים אלה לאלה על ידי תזרים שוטף של יסודות ותרכובות כימיות במחזורים ביו-גיאוכימיים. ברבים מהמחזורים הללו, הביוטה ממלאת תפקיד חשוב. בנוסף, חומר ממעמקי כדור הארץ משתחרר על ידי הרי געש. האטמוספירה מחליפה כמה תרכובות ויסודות במהירות עם הביוטה והאוקיינוסים. השוואה לכך, חילופי חומרים בין סלעים, קרקעות ואוקיינוסים הם בדרך כלל איטיים יותר. ^[5]

מאגרים

הכימיקלים נאגרים לעיתים לפרקי זמן ארוכים במיקום הקרוי מאגר. לדוגמא, מאגרי פחם ומאגרי נפט גולמי מאחסנים פחמן במשך תקופת זמן ארוכה. כאשר כימיקלים מוחזקים רק לתקופות קצרות של זמן, הם מוחזקים בבריכות במצב של החלפה תמידית. דוגמאות לבריכות החלפה כוללות צמחים ובעלי חיים.^[6] צמחים וחיות מנצלים פחמן לייצר פחמימות, שומנים, חלבונים, אשר לאחר מכן משמשים כדילבניית רקמות או להפקת אנרגיה. צמחים ובעלי חיים משתמשים באופן זמני בפחמן במערכות שלהם ולאחר מכן משחררים אותו בחזרה לאוויר או לסביבתו. בדרך כלל, המאגרים הם גורמים אביוטי ואילו בריכות החליפין הם גורמים ביוטיים. פחמן מאוחסן לזמן קצר יחסית בצמחים ובעלי חיים בהשוואה למאגרי פחם. משך הזמן שחומר כימי מוחזק במקום אחד נקרא זמן המגורים שלו.^[6]

ההידרוספרה

האוקיינוסים מכסים יותר מ-70% משטח כדור הארץ והם הטרוגניים מאד. אזורים ימיים פעילים מבחינה ביולוגית ומערכות אקולוגיות חופיות מהווים חלק קטן מהאוקיינוסים במונחים של שטח הפנים, אך יש להם השפעה עצומה על מחזורים ביו-גיאוכימיים עולמיים המבוצעים על ידי קהילות מיקרוביאליות, המייצגות 90% מהביומסה של האוקיינוס. ^[7] בשנים האחרונות התמקד המחקר בעיקר בנושא מחזוריות של פחמן ומאקרו-נוטריינטים כגון חנקן, זרחן וסיליקט. יסודות חשובים אחרים כגון גופרית או יסודות קורט נחקרו פחות. ^[8] אזורים ימיים אלה נתונים ללחץ אנתרופוגני (Anthropogenic) משמעותי, המשפיע על החיים הימיים ומחזור האנרגיה וחומרי המזון. ^[9] ^[10] ^[11] דוגמה מרכזית היא זו של איטרופיקציה תרבותית, שבה נגר חקלאי מוביל להעשרת חנקן וזרחן של מערכות אקולוגיות חופיות, תהליך המגדיל מאוד את התפוקה וכתוצאה מכך פריחת אצות, שחרור חמצן של עמוד המים וקרקעית הים ופליטת גזי חממה מוגברת , כמו גם השפעות גלובליות על מחזורי חנקן ופחמן. עם זאת, הנגר של חומר אורגני מהיבשת למערבות אקולוגיות חופיות הוא רק אחד מהאיומים העכשויים עם דגש על שינויי קהילות מיקרוביאליות עקב השינויים הגלובליים. שינויי האקלים הביאו גם לשינויים בקריוספירה, כאשר חלה המסה של הקרחונים וכתוצאה מכך נגרם ריבוד אוקינוסים מוגבר. כתוצאה מכך חלים שינויים במצב החיזור בביומות שונות המעצבים מחדש במהירות את מכלול החיידקים בקצב חסר תקדים. ^[12] ^[13] ^[14] ^[15] ^[8]

תהליכים המעורבים במחזורים ביוגאוכימיים

מחזורים ביו-גיאוכימיים כוללים אינטראקציה של תהליכים ביולוגיים, גיאולוגיים וכימיים. תהליכים ביולוגיים כוללים את ההשפעה של מיקרואורגניזמים בעלי היכולת לבצע מגוון רחב של תהליכים מטבוליים החיוניים למחזוריות של חומרים בעלי ערך תזונתי וחומרים כימיים במערכות אקולוגיות גלובליות. בלעדיהם חלק רב מהתהליכים האלה לא היו מתרחשים, ולכן יש להם השפעה משמעותית על המערכות האקולוגיות של היבשה והאוקיינוס ועל המחזורים הביו-גיאוכימיים של כדור הארץ. שינויים במחזורים יכולים להשפיע על בריאות האדם החי והצומח. המחזורים קשורים זה לזה וממלאים תפקידים חשובים בוויסות האקלים, תמיכה בצמיחה של צמחים, פיטופלנקטון ואורגניזמים אחרים, ושמירה על בריאות המערכות האקולוגיות. פעילויות אנושיות כמו שריפת דלקים של מאובנים ושימוש בכמויות גדולות של דשן עלולות לשבש מחזורים ביוגאוכימיים, לתרום לשינויי האקלים, לגרום לזיהום סביבתי ולגרום לבעיות סביבתיות אחרות.

אנרגיה זורמת בצורה כיוונית דרך מערכות אקולוגיות, נכנסת כאור השמש או על ידי מולקולות אנאורגניות על ידי אורגניזמים כימואאוטוטרופיים (chemoautotroph) ונפלטת במהלך ההעברות הרבות בין רמות טרופיות שונות. החומר המרכיב את האורגניזמים החיים נשמר וממוחזר. ששת היסודות הנפוצים ביותר הקשורים למולקולות אורגניות: פחמן, חנקן, מימן, חמצן, זרחן וגופרית, לובשים מגוון צורות כימיות ועשויים להתקיים לתקופות ארוכות באטמוספירה, ביבשה, במים או מתחת לפני כדור הארץ. תהליכים גיאולוגיים, כגון בליה, סחיפה, ניקוז מים והפחתת לוחות היבשת, ממלאים תפקיד במיחזור זה של חומרים. לגיאולוגיה ולכימיה יש תפקידים מרכזיים בחקר תהליך זה, מחזור החומרים האנאורגניים בין אורגניזמים חיים וסביבתם נקרא מחזור ביו-גיאוכימי. ^[16]

מחזורים מרכזיים

מחזורי הביוגאוכימיה הידועים והחשובים ביותר:

מחזור הפחמן

במחזור הפחמן, פחמן דו חמצני אטמוספרי ניקלט על ידי צמחים באמצעות תהליך הפוטוסינתזה, אשר הופכת אותו לתרכובות אורגניות המשמשות אורגניזמים להפקת אנרגיה ולצמיחה. לאחר מכן, הפחמן משוחרר בחזרה לאטמוספירה באמצעות נשימה ופירוק. בנוסף, פחמן מאוחסן בדלקים מאובנים ומשתחרר לאטמוספירה באמצעות פעילויות אנושיות כמו שריפת הדלקים המאובנים האלה.

מחזור החנקן

במחזור החנקן, גז חנקן האטמוספרי ניקשר על ידי צמחים לצורות שמישות כמו אמוניה וחנקות בתהליך של קיבוע חנקן. תרכובות אלו יכולות לשמש אורגניזמים אחרים בתהליכים של סימביוזה בין שני אורגניזמים, וחנקן מוחזר לאטמוספירה באמצעות דניטריפיקציה ותהליכים אחרים.

מחזור המים

במחזור המים, הם מתאדים מהיבשה והאוקיינוסים ויוצרים עננים באטמוספירה, ואז נוצרים משקעים המוחזרים לחלקים שונים של כדור הארץ. המשקעים יכולים לחלחל לתוך הקרקע ולהפוך לחלק ממערכות מי התהום המשמשים צמחים ואורגניזמים אחרים, או יכולים לנגר על פני הקרקע וליצור אגמים ונהרות. מים תת קרקעיים יכולים לחלחל לתוך האוקיינוס יחד זרימה לנהרות, כשהם עשירים בחומר אורגני מומס וחלקיקי וחומרי הזנה אחרים.

מחזורי ביוגיוכימיים תמיד כרוכים במצב שיווי משקל חם: איזון ברכיבה על אופניים בין האלמנטים. עם זאת, האיזון הכולל עשוי להכיל תאים המופצים בקנה מידה עולמי.

כמו מחזורי ביוגאוכימיים לתאר את התנועות של חומרים על פני הגלובוס כולו, המחקר של אלה הוא מטבעו רב תחומי. מחזור הפחמן עשוי להיות קשור למחקר באקולוגיה ובמדעי האטמוספירה. דינמיקה ביוכימית תהיה קשורה גם לתחומי הגאולוגיה והפדולוגיה (לימוד הקרקע).

פונקציות של מחזורים ביוגאוכימים

הם מסייעים לתפקוד המערכת האקולוגית.
הם מקלים על אחסון של אלמנטים.
הם מאפשרים את הפיכת החומר מצורה אחת לאחרת.
הם מווסתים את זרימת החומרים.

ראו גם

לקריאה נוספת

Butcher, Samuel S., ed. (1993). Global biogeochemical cycles. London: Academic Press. ISBN 9780080954707.
Exley, C (15 בספטמבר 2003). "A biogeochemical cycle for aluminium?". Journal of Inorganic Biochemistry. 97 (1): 1–7. doi:10.1016/S0162-0134(03)00274-5. {{cite journal}}: (עזרה)
Jacobson, Michael C.; Charlson, Robert J.; Rodhe, Henning; Orians, Gordon H. (2000). Earth system science from biogeochemical cycles to global change (2nd ed.). San Diego, Calif.: Academic Press. ISBN 9780080530642.
Palmeri, Luca; Barausse,, Alberto; Jorgensen, Sven Erik (2013). "12. Biogeochemical cycles". Ecological processes handbook. Boca Raton: Taylor & Francis. ISBN 9781466558489.{{cite book}}: תחזוקה - ציטוט: extra punctuation (link)

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא מחזור ביוגאוכימי בוויקישיתוף

מחזור ביוגאוכימי, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)

הערות שוליים

^ "CK12-Foundation". flexbooks.ck12.org. נבדק ב-2022-03-21.
^ Fisher M. R. (Ed.) (2019) Environmental Biology, 3.2 Biogeochemical Cycles (אורכב 27.09.2021 בארכיון Wayback Machine), OpenStax. Material was copied from this source, which is available under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (אורכב 16.10.2017 בארכיון Wayback Machine).
^ ¹ ² "Biogeochemical Cycles". The Environmental Literacy Council. נבדק ב-20 בנובמבר 2017. {{cite web}}: (עזרה)
^ Moses, M. (2012) Biogeochemical cycles (אורכב 22.11.2021 בארכיון Wayback Machine). Encyclopedia of Earth.
^ Moses, M. (2012) Biogeochemical cycles (אורכב 22.11.2021 בארכיון Wayback Machine). Encyclopedia of Earth.
^ ¹ ² Baedke, Steve J.; Fichter, Lynn S. "Biogeochemical Cycles: Carbon Cycle". Supplimental Lecture Notes for Geol 398. James Madison University. נבדק ב-20 בנובמבר 2017. {{cite web}}: (עזרה)
^ Alexander, Vera; Miloslavich, Patricia; Yarincik, Kristen (2011). "The Census of Marine Life—evolution of worldwide marine biodiversity research". Marine Biodiversity. 41 (4): 545–554. doi:10.1007/s12526-011-0084-1.
^ ¹ ² Murillo, Alejandro A.; Molina, Verónica; Salcedo-Castro, Julio; Harrod, Chris (2019). "Editorial: Marine Microbiome and Biogeochemical Cycles in Marine Productive Areas". Frontiers in Marine Science. 6. doi:10.3389/fmars.2019.00657. Material was copied from this source, which is available under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (אורכב 16.10.2017 בארכיון Wayback Machine).
^ Galton, D. (1884) 10th Meeting: report of the royal commission on metropolitan sewage (אורכב 24.09.2021 בארכיון Wayback Machine). J. Soc. Arts, 33: 290.
^ Hasler, Arthur D. (1969). "Cultural Eutrophication is Reversible". BioScience. 19 (5): 425–431. doi:10.2307/1294478. JSTOR 1294478.
^ Jickells, T. D.; Buitenhuis, E.; Altieri, K.; Baker, A. R.; Capone, D.; Duce, R. A.; Dentener, F.; Fennel, K.; Kanakidou, M.; Laroche, J.; Lee, K. (2017). "A reevaluation of the magnitude and impacts of anthropogenic atmospheric nitrogen inputs on the ocean". Global Biogeochemical Cycles. 31 (2): 289. Bibcode:2017GBioC..31..289J. doi:10.1002/2016GB005586.
^ Altieri, Andrew H.; Gedan, Keryn B. (2015). "Climate change and dead zones". Global Change Biology. 21 (4): 1395–1406. Bibcode:2015GCBio..21.1395A. doi:10.1111/gcb.12754. PMID 25385668.
^ Breitburg, Denise; Levin, Lisa A.; Oschlies, Andreas; Grégoire, Marilaure; Chavez, Francisco P.; Conley, Daniel J.; Garçon, Véronique; Gilbert, Denis; Gutiérrez, Dimitri; Isensee, Kirsten; Jacinto, Gil S. (2018). "Declining oxygen in the global ocean and coastal waters". Science. 359 (6371): eaam7240. Bibcode:2018Sci...359M7240B. doi:10.1126/science.aam7240. PMID 29301986.
^ Cavicchioli, Ricardo; et al. (2019). "Scientists' warning to humanity: Microorganisms and climate change". Nature Reviews Microbiology. 17 (9): 569–586. doi:10.1038/s41579-019-0222-5. PMC 7136171. PMID 31213707.
^ Hutchins, David A.; Jansson, Janet K.; Remais, Justin V.; Rich, Virginia I.; Singh, Brajesh K.; Trivedi, Pankaj (2019). "Climate change microbiology — problems and perspectives". Nature Reviews Microbiology. 17 (6): 391–396. doi:10.1038/s41579-019-0178-5. PMID 31092905.
^ Biogeochemical Cycles (אורכב 27.09.2021 בארכיון Wayback Machine), OpenStax, 9 May 2019. Material was copied from this source, which is available under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (אורכב 16.10.2017 בארכיון Wayback Machine).

[1] "CK12-Foundation". flexbooks.ck12.org. נבדק ב-2022-03-21.

[Fisher2019-2] Fisher M. R. (Ed.) (2019) Environmental Biology, 3.2 Biogeochemical Cycles (אורכב 27.09.2021 בארכיון Wayback Machine), OpenStax. Material was copied from this source, which is available under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (אורכב 16.10.2017 בארכיון Wayback Machine).

[enviroliteracy.org-3] ¹ ² "Biogeochemical Cycles". The Environmental Literacy Council. נבדק ב-20 בנובמבר 2017. {{cite web}}: (עזרה)

[Moses2012-4] Moses, M. (2012) Biogeochemical cycles (אורכב 22.11.2021 בארכיון Wayback Machine). Encyclopedia of Earth.

[Moses20122-5] Moses, M. (2012) Biogeochemical cycles (אורכב 22.11.2021 בארכיון Wayback Machine). Encyclopedia of Earth.

[carbon-6] ¹ ² Baedke, Steve J.; Fichter, Lynn S. "Biogeochemical Cycles: Carbon Cycle". Supplimental Lecture Notes for Geol 398. James Madison University. נבדק ב-20 בנובמבר 2017. {{cite web}}: (עזרה)

[7] Alexander, Vera; Miloslavich, Patricia; Yarincik, Kristen (2011). "The Census of Marine Life—evolution of worldwide marine biodiversity research". Marine Biodiversity. 41 (4): 545–554. doi:10.1007/s12526-011-0084-1.

[Murillo2019-8] ¹ ² Murillo, Alejandro A.; Molina, Verónica; Salcedo-Castro, Julio; Harrod, Chris (2019). "Editorial: Marine Microbiome and Biogeochemical Cycles in Marine Productive Areas". Frontiers in Marine Science. 6. doi:10.3389/fmars.2019.00657. Material was copied from this source, which is available under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (אורכב 16.10.2017 בארכיון Wayback Machine).

[9] Galton, D. (1884) 10th Meeting: report of the royal commission on metropolitan sewage (אורכב 24.09.2021 בארכיון Wayback Machine). J. Soc. Arts, 33: 290.

[10] Hasler, Arthur D. (1969). "Cultural Eutrophication is Reversible". BioScience. 19 (5): 425–431. doi:10.2307/1294478. JSTOR 1294478.

[11] Jickells, T. D.; Buitenhuis, E.; Altieri, K.; Baker, A. R.; Capone, D.; Duce, R. A.; Dentener, F.; Fennel, K.; Kanakidou, M.; Laroche, J.; Lee, K. (2017). "A reevaluation of the magnitude and impacts of anthropogenic atmospheric nitrogen inputs on the ocean". Global Biogeochemical Cycles. 31 (2): 289. Bibcode:2017GBioC..31..289J. doi:10.1002/2016GB005586.

[12] Altieri, Andrew H.; Gedan, Keryn B. (2015). "Climate change and dead zones". Global Change Biology. 21 (4): 1395–1406. Bibcode:2015GCBio..21.1395A. doi:10.1111/gcb.12754. PMID 25385668.

[Breitburg2018-13] Breitburg, Denise; Levin, Lisa A.; Oschlies, Andreas; Grégoire, Marilaure; Chavez, Francisco P.; Conley, Daniel J.; Garçon, Véronique; Gilbert, Denis; Gutiérrez, Dimitri; Isensee, Kirsten; Jacinto, Gil S. (2018). "Declining oxygen in the global ocean and coastal waters". Science. 359 (6371): eaam7240. Bibcode:2018Sci...359M7240B. doi:10.1126/science.aam7240. PMID 29301986.

[Cavicchioli2019-14] Cavicchioli, Ricardo; et al. (2019). "Scientists' warning to humanity: Microorganisms and climate change". Nature Reviews Microbiology. 17 (9): 569–586. doi:10.1038/s41579-019-0222-5. PMC 7136171. PMID 31213707.

[Hutchins2019-15] Hutchins, David A.; Jansson, Janet K.; Remais, Justin V.; Rich, Virginia I.; Singh, Brajesh K.; Trivedi, Pankaj (2019). "Climate change microbiology — problems and perspectives". Nature Reviews Microbiology. 17 (6): 391–396. doi:10.1038/s41579-019-0178-5. PMID 31092905.

[OpenStax-16] Biogeochemical Cycles (אורכב 27.09.2021 בארכיון Wayback Machine), OpenStax, 9 May 2019. Material was copied from this source, which is available under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (אורכב 16.10.2017 בארכיון Wayback Machine).

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

@@ שורה 6: / שורה 6: @@
 == מערכות במיחזור הביוגיאוכימי ==
 ששת היסודות שהוזכרו לעיל משמשים אורגניזמים במגוון דרכים. מימן וחמצן נמצאים במים ובמולקולות [[תרכובת אורגנית|אורגניות]], שניהם חיוניים לחיים. פחמן נמצא בכל המולקולות האורגניות, ואילו חנקן הוא מרכיב חשוב של [[חומצת גרעין|חומצות גרעין]] [[חלבון|וחלבונים]] . זרחן משמש לייצור חומצות גרעין ואת [[פוספוליפיד|הפוספוליפידים]] המרכיבים את [[ממברנה ביולוגית|הממברנות הביולוגיות]] . גופרית היא קריטית לצורה התלת מימדית של חלבונים. הרכיבה על אופניים של אלמנטים אלה קשורה זו בזו. לדוגמה, תנועת המים היא קריטית לשטיפה של גופרית וזרחן לנהרות שיכולים לזרום לאוקיינוסים. מינרלים עוברים במחזוריות הביוספרה בין הרכיבים הביוטיים והאביוטים ומאורגניזם אחד למשנהו. <ref name="Fisher2019">Fisher M. R. (Ed.) (2019) ''Environmental Biology'', [https://openoregon.pressbooks.pub/envirobiology/chapter/3-2-biogeochemical-cycles/ 3.2 Biogeochemical Cycles] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20210927040314/https://openoregon.pressbooks.pub/envirobiology/chapter/3-2-biogeochemical-cycles/|date=2021-09-27}}, OpenStax. [[קובץ:CC-BY_icon.svg|50x50 פיקסלים]] Material was copied from this source, which is available under a [[creativecommons:by/4.0/|Creative Commons Attribution 4.0 International License]] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171016050101/https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/|date=2017-10-16}}.</ref>
+[[קובץ:Myrtle Beach - Bathing scene.jpg|ממוזער|סצנת חוף המציגה את הסמיכות בין האטמוספרה, ההידרוספרה והליטוספרה]]
+במערכות אקולוגיות רבות יש מחזורים ביוגאוכימיים רבים הפועלים כחלק מהמערכת, למשל מחזור המים, מחזור הפחמן ומחזור החנקן. כל האלמנטים הכימיים המתרחשים ביצורים חיים הם חלק ממחזורים ביוגאוכימיים. נוסף על היותם חלק מאותם יצורים, האלמנטים הכימיים הללו מתפתחים גם על ידי גורמים [[א-ביוטיים]] של מערכות אקולוגיות, כגון מים ([[הידרוספירה]]), קרקע ([[ליתוספירה]]) או אוויר ([[אטמוספירה]]).{{הערה|שם=enviroliteracy.org|{{Cite web|url=http://www.enviroliteracy.org/subcategory.php/198.html|title=Biogeochemical Cycles|accessdate=20 November 2017|publisher=The Environmental Literacy Council}}}}
-במערכות אקולוגיות רבות יש מחזורים ביוגאוכימיים רבים הפועלים כחלק מהמערכת, למשל מחזור המים, מחזור הפחמן ומחזור החנקן. כל האלמנטים הכימיים המתרחשים ביצורים חיים הם חלק ממחזורים ביוגאוכימיים. נוסף על היותם חלק מאותם יצורים, האלמנטים הכימיים הללו מתפתחים גם על ידי גורמים [[א-ביוטיים]] של מערכות אקולוגיות, כגון מים ([[הידרוספירה]]), קרקע ([[ליתוספירה]]) או אוויר ([[אטמוספירה]]).{{הערה|שם=enviroliteracy.org|{{Cite web|url=http://www.enviroliteracy.org/subcategory.php/198.html|title=Biogeochemical Cycles|accessdate=20 November 2017|publisher=The Environmental Literacy Council}}}}  קיימים יחסים הדדיים בין בעלי החיים של כדור הארץ לבין הביוספרה. כל החומרים המזינים, כגון פחמן, חנקן, חמצן, זרחן וגופרית, המשמשים במערכות אקולוגיות של אורגניזמים חיים הם חלק ממערכת סגורה.  חומרים אלה ממוחזרים ואינם הולכים לאיבוד, ולכן מתחדשים וכלים כל הזמן וחוזר חלילה במערכת סגורה.{{הערה|שם=enviroliteracy.org|{{Cite web|url=http://www.enviroliteracy.org/subcategory.php/198.html|title=Biogeochemical Cycles|accessdate=20 November 2017|publisher=The Environmental Literacy Council}}}}  לעומת זאת, זרימת האנרגיה במערכת האקולוגית היא מערכת פתוחה. השמש כל זמן פולט [[אנרגיה]] המגיעה לכדור הארץ בצורה של אור המנוצל על ידי מגוון אורגניזמים ובסופו של דבר אנרגיה זו משתחררת כאנרגיית חום לאורך כל הרמות הטרופיות של שרשרת המזון. פחמן משמש לייצור פחמימות, שומנים וחלבונים שהם המקורות העיקריים של האנרגיה המופקת ממזון. תרכובות אלה מתחמצנות ומשחררות את [[פחמן חד-חמצני|דו־ תחמוצת הפחמן,]] אשר נילכד על ידי צמחים ועל ידי כך משמש לבניית תרכובות אורגניות. התגובה הכימית של קשירת הפחמן הדו חמצני מופעלת על ידי אנרגיית האור [[השמש]]. ה[[מערכת אקולוגית]] מסוגלת להשיג אנרגיה ללא אור שמש בתהליכים של כמוטרופיה. מערכות אקולוגיות [[מעמקי הים|במעמקי הים]], שבו אור השמש אינו יכול לחדור מסוגלות להשתמש ב[[גופרית]]. [[מימן גופרתי]] ליד פתחים הידרותרמיים מנוצלים על ידי אורגניזמים למחזור הגופרית. גופרית יכולה להיות ממוחזרת באופן תמידי כמקור אנרגיה ללא נוכחות קרני השמש. אנרגיה ניתן לשחרר באמצעות חמצון הגופרית אניון הסולפיט SO<sup>-3</sup> ולאחר מכן לאניון הסולפטSO<sup>-4</sup>.
+קיימים יחסים הדדיים בין בעלי החיים של כדור הארץ לבין הביוספרה. כל החומרים המזינים, כגון פחמן, חנקן, חמצן, זרחן וגופרית, המשמשים במערכות אקולוגיות של אורגניזמים חיים הם חלק ממערכת סגורה.  חומרים אלה ממוחזרים ואינם הולכים לאיבוד, ולכן מתחדשים וכלים כל הזמן וחוזר חלילה במערכת סגורה.{{הערה|שם=enviroliteracy.org|{{Cite web|url=http://www.enviroliteracy.org/subcategory.php/198.html|title=Biogeochemical Cycles|accessdate=20 November 2017|publisher=The Environmental Literacy Council}}}}  לעומת זאת, זרימת האנרגיה במערכת האקולוגית היא מערכת פתוחה. השמש כל זמן פולט [[אנרגיה]] המגיעה לכדור הארץ בצורה של אור המנוצל על ידי מגוון אורגניזמים ובסופו של דבר אנרגיה זו משתחררת כאנרגיית חום לאורך כל הרמות הטרופיות של שרשרת המזון. פחמן משמש לייצור פחמימות, שומנים וחלבונים שהם המקורות העיקריים של האנרגיה המופקת ממזון. תרכובות אלה מתחמצנות ומשחררות את [[פחמן חד-חמצני|דו־ תחמוצת הפחמן,]] אשר נילכד על ידי צמחים ועל ידי כך משמש לבניית תרכובות אורגניות. התגובה הכימית של קשירת הפחמן הדו חמצני מופעלת על ידי אנרגיית האור [[השמש]]. ה[[מערכת אקולוגית]] מסוגלת להשיג אנרגיה ללא אור שמש בתהליכים של כמוטרופיה. מערכות אקולוגיות [[מעמקי הים|במעמקי הים]], שבו אור השמש אינו יכול לחדור מסוגלות להשתמש ב[[גופרית]]. [[מימן גופרתי]] ליד פתחים הידרותרמיים מנוצלים על ידי אורגניזמים למחזור הגופרית. גופרית יכולה להיות ממוחזרת באופן תמידי כמקור אנרגיה ללא נוכחות קרני השמש. אנרגיה ניתן לשחרר באמצעות חמצון הגופרית אניון הסולפיט SO<sup>-3</sup> ולאחר מכן לאניון הסולפטSO<sup>-4</sup>.
 למרות שכדור הארץ כל הזמן מקבל אנרגיה מן השמש, ההרכב הכימי שלו הוא קבוע. מעט חומר נוסף מדי פעם על ידי מטאוריטים. כל התהליכים התלויים בנוכחותם של כימיקלים חייבים להיות ממוחזרים. מחזורים אלה כוללים הן את הביוספרה החיה והן את הליטוספירה, האטמוספרה וההידרוספרה.
 [[קובץ:Generalized biogeochemical cycle.jpg|ממוזער|מחזור ביוגיאוכימי כללי <ref name="Moses2012">Moses, M. (2012) [http://editors.eol.org/eoearth/wiki/biogeochemical_cycles Biogeochemical cycles] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20211122221017/https://editors.eol.org/eoearth/wiki/Biogeochemical_cycles|date=2021-11-22}}. ''[[אנציקלופדיה של כדור הארץ|Encyclopedia of Earth]]''.</ref>]]
 בטבע מתקיימים מחזורים ביו-גיאוכימיים עבור יסודות רבים אחרים:  [[מחזור החמצן|חמצן]], [[מימן]], [[זרחן]], [[סידן]]  [[ברזל]], [[מחזור הגופרית|גופרית]], [[כספית]] [[סלניום|וסלניום]]. ישנם גם מחזורים למולקולות [[סיליקט|סיליקטים]], ןישנם מחזורים מאקרוסקופיים כגון [[מחזור הסלעים|מחזור הסלע]], ומחזורים המושרים על ידי אדם עבור תרכובות סינתטיות כגון עבור [[PCB|ביפנילים פולי-כלוריים]] (PCBs) בתהליכים של פירוק ביולוגי מיקרוביאלי {{אנג|Microbial biodegradation}}. בחלק מהמחזורים ישנם מאגרים גיאולוגיים שבהם חומרים יכולים להישאר או להתפרק לפרקי זמן ארוכים. ישנם מחזורים ביוגיוכימיים רבים הנמצאים כעת במחקר בפעם הראשונה כאשר שינויי אקלים והשפעות אנושיות משנים באופן משמעותי את המהירות, העוצמה והאיזון של המחזורים הלא ידועים יחסית, כגון, מחזור כספית ואטרזין, אשר עשוי להשפיע על מינים מסוימים של בעלי חיים וצמחים.
+החלקים העיקריים של הביוספרה מחוברים אלה לאלה על ידי תזרים שוטף של יסודות ותרכובות כימיות במחזורים ביו-גיאוכימיים. ברבים מהמחזורים הללו, [[ביומה|הביוטה]] ממלאת תפקיד חשוב. בנוסף, חומר ממעמקי כדור הארץ משתחרר על ידי הרי געש. האטמוספירה מחליפה כמה תרכובות ויסודות במהירות עם הביוטה והאוקיינוסים. השוואה לכך, חילופי חומרים בין סלעים, קרקעות ואוקיינוסים הם בדרך כלל איטיים יותר. <ref name="Moses20122">Moses, M. (2012) [http://editors.eol.org/eoearth/wiki/biogeochemical_cycles Biogeochemical cycles] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20211122221017/https://editors.eol.org/eoearth/wiki/Biogeochemical_cycles|date=2021-11-22}}. ''[[אנציקלופדיה של כדור הארץ|Encyclopedia of Earth]]''.</ref>
 == מאגרים ==
 [[קובץ:Coal_anthracite.jpg|ממוזער|פחם הוא מאגר של [[פחמן]] בטבע]]
-הכימיקלים מוחזקים לעיתים לפרקי זמן ארוכים במקום אחד. מקום זה נקרא מאגר, אשר, למשל, כולל דברים כמו מאגרי פחם כי הם מאחסנים פחמן במשך תקופת זמן ארוכה. כאשר כימיקלים מוחזקים רק לתקופות קצרות של זמן, הם מוחזקים בבריכות החליפין. דוגמאות לבריכות החלפה כוללות צמחים ובעלי חיים.{{הערה|שם=carbon|{{Cite web|url=http://csmgeo.csm.jmu.edu/geollab/idls/carboncycle.htm|title=Biogeochemical Cycles: Carbon Cycle|accessdate=20 November 2017|website=Supplimental Lecture Notes for Geol 398|publisher=James Madison University|last=Baedke|first=Steve J.|last2=Fichter|first2=Lynn S.}}}}
+הכימיקלים נאגרים לעיתים לפרקי זמן ארוכים במיקום הקרוי מאגר. לדוגמא, מאגרי פחם ומאגרי נפט גולמי מאחסנים פחמן במשך תקופת זמן ארוכה. כאשר כימיקלים מוחזקים רק לתקופות קצרות של זמן, הם מוחזקים בבריכות במצב של החלפה תמידית. דוגמאות לבריכות החלפה כוללות צמחים ובעלי חיים.{{הערה|שם=carbon|{{Cite web|url=http://csmgeo.csm.jmu.edu/geollab/idls/carboncycle.htm|title=Biogeochemical Cycles: Carbon Cycle|accessdate=20 November 2017|website=Supplimental Lecture Notes for Geol 398|publisher=James Madison University|last=Baedke|first=Steve J.|last2=Fichter|first2=Lynn S.}}}} צמחים וחיות מנצלים פחמן לייצר פחמימות, שומנים, חלבונים, אשר לאחר מכן משמשים כדילבניית רקמות או להפקת אנרגיה. צמחים ובעלי חיים משתמשים באופן זמני בפחמן במערכות שלהם ולאחר מכן משחררים אותו בחזרה לאוויר או לסביבתו. בדרך כלל, המאגרים הם גורמים אביוטי ואילו בריכות החליפין הם גורמים ביוטיים. פחמן מאוחסן לזמן קצר יחסית בצמחים ובעלי חיים בהשוואה למאגרי פחם. משך הזמן שחומר כימי מוחזק במקום אחד נקרא זמן המגורים שלו.{{הערה|שם=carbon}}
+== ההידרוספרה ==
-צמחים וחיות מנצלים פחמן לייצר פחמימות, שומנים, חלבונים, אשר לאחר מכן משמשים כדי לבנות מבנים פנימיים או להשיג אנרגיה. צמחים ובעלי חיים משתמשים באופן זמני בפחמן במערכות שלהם ולאחר מכן משחררים אותו בחזרה לאוויר או לסביבתו. בדרך כלל, המאגרים הם גורמים אביוטי ואילו בריכות החליפין הם גורמים ביוטיים. פחמן מוחזק לזמן קצר יחסית בצמחים ובעלי חיים בהשוואה למאגרי פחם. משך הזמן שחומר כימי מוחזק במקום אחד נקרא זמן המגורים שלו.{{הערה|שם=carbon}}
+[[קובץ:Role of marine organisms in biogeochemical cycling.jpg|ממוזער|תפקידי יצורים ימיים במחזורי הביוגאוכימיה של אוקינוסים]]
+האוקיינוסים מכסים יותר מ-70% משטח כדור הארץ והם הטרוגניים מאד. אזורים ימיים פעילים מבחינה ביולוגית ומערכות [[מערכת אקולוגית חופית|אקולוגיות חופיות]] מהווים חלק קטן מהאוקיינוסים במונחים של שטח הפנים, אך יש להם השפעה עצומה על מחזורים ביו-גיאוכימיים עולמיים המבוצעים על ידי [[קהילות מיקרוביאליות]], המייצגות 90% מהביומסה של האוקיינוס. <ref>{{Cite journal|last=Alexander|first=Vera|last2=Miloslavich|first2=Patricia|last3=Yarincik|first3=Kristen|year=2011|title=The Census of Marine Life—evolution of worldwide marine biodiversity research|journal=Marine Biodiversity|volume=41|issue=4|pages=545–554|doi=10.1007/s12526-011-0084-1}}</ref> בשנים האחרונות התמקד המחקר בעיקר בנושא מחזוריות של פחמן ומאקרו-נוטריינטים כגון חנקן, זרחן וסיליקט. יסודות חשובים אחרים כגון גופרית או יסודות קורט נחקרו פחות. <ref name="Murillo2019">{{Cite journal|last=Murillo|first=Alejandro A.|last2=Molina|first2=Verónica|last3=Salcedo-Castro|first3=Julio|last4=Harrod|first4=Chris|year=2019|title=Editorial: Marine Microbiome and Biogeochemical Cycles in Marine Productive Areas|journal=Frontiers in Marine Science|volume=6|doi=10.3389/fmars.2019.00657|doi-access=free}} [[קובץ:CC-BY_icon.svg|50x50 פיקסלים]] Material was copied from this source, which is available under a [[creativecommons:by/4.0/|Creative Commons Attribution 4.0 International License]] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171016050101/https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/|date=2017-10-16}}.</ref> אזורים ימיים אלה נתונים ללחץ אנתרופוגני {{אנג|Anthropogenic}} משמעותי, המשפיע על החיים הימיים ומחזור האנרגיה וחומרי המזון. <ref>Galton, D. (1884) [https://www.proquest.com/openview/792c496cb0a1bdf11778db87c126ff44/1?pq-origsite=gscholar&cbl=1816417 10th Meeting: report of the royal commission on metropolitan sewage] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20210924063154/https://www.proquest.com/openview/792c496cb0a1bdf11778db87c126ff44/1?pq-origsite=gscholar&cbl=1816417|date=2021-09-24}}. ''J. Soc. Arts'', '''33''': 290.</ref> <ref>{{Cite journal|last=Hasler|first=Arthur D.|year=1969|title=Cultural Eutrophication is Reversible|journal=BioScience|volume=19|issue=5|pages=425–431|doi=10.2307/1294478|jstor=1294478}}</ref> <ref>{{Cite journal|last=Jickells|first=T. D.|last2=Buitenhuis|first2=E.|last3=Altieri|first3=K.|last4=Baker|first4=A. R.|last5=Capone|first5=D.|last6=Duce|first6=R. A.|last7=Dentener|first7=F.|last8=Fennel|first8=K.|last9=Kanakidou|first9=M.|last10=Laroche|first10=J.|last11=Lee|first11=K.|year=2017|title=A reevaluation of the magnitude and impacts of anthropogenic atmospheric nitrogen inputs on the ocean|journal=Global Biogeochemical Cycles|volume=31|issue=2|page=289|bibcode=2017GBioC..31..289J|doi=10.1002/2016GB005586}}</ref> דוגמה מרכזית היא זו של [[איטרופיקציה|איטרופיקציה תרבותית]], שבה [[נגר חקלאי]] מוביל להעשרת חנקן וזרחן של מערכות אקולוגיות חופיות, תהליך המגדיל מאוד את התפוקה וכתוצאה מכך [[פריחת אצות]], [[ניקוי חמצן באוקיינוס|שחרור חמצן]] של עמוד המים וקרקעית הים ופליטת גזי חממה מוגברת , כמו גם השפעות גלובליות על [[מחזור הפחמן|מחזורי]] [[מחזור החנקן|חנקן]] ופחמן. עם זאת, הנגר של [[חומר אורגני]] מהיבשת למערבות אקולוגיות חופיות הוא רק אחד מהאיומים העכשויים עם דגש על שינויי קהילות מיקרוביאליות עקב השינויים הגלובליים. שינויי האקלים הביאו גם לשינויים [[קריוספירה|בקריוספירה]], כאשר חלה המסה של הקרחונים וכתוצאה מכך נגרם ריבוד אוקינוסים מוגבר.  כתוצאה מכך חלים שינויים ב[[חמצון-חיזור|מצב החיזור]] בביומות שונות המעצבים מחדש במהירות את מכלול החיידקים בקצב חסר תקדים. <ref>{{Cite journal|last=Altieri|first=Andrew H.|last2=Gedan|first2=Keryn B.|year=2015|title=Climate change and dead zones|journal=Global Change Biology|volume=21|issue=4|pages=1395–1406|bibcode=2015GCBio..21.1395A|doi=10.1111/gcb.12754|pmid=25385668}}</ref> <ref name="Breitburg2018">{{Cite journal|last=Breitburg|first=Denise|last2=Levin|first2=Lisa A.|last3=Oschlies|first3=Andreas|last4=Grégoire|first4=Marilaure|last5=Chavez|first5=Francisco P.|last6=Conley|first6=Daniel J.|last7=Garçon|first7=Véronique|last8=Gilbert|first8=Denis|last9=Gutiérrez|first9=Dimitri|last10=Isensee|first10=Kirsten|last11=Jacinto|first11=Gil S.|year=2018|title=Declining oxygen in the global ocean and coastal waters|journal=Science|volume=359|issue=6371|pages=eaam7240|bibcode=2018Sci...359M7240B|doi=10.1126/science.aam7240|pmid=29301986}}</ref> <ref name="Cavicchioli2019">{{Cite journal|last=Cavicchioli|first=Ricardo|last2=Ripple|first2=William J.|last3=Timmis|first3=Kenneth N.|last4=Azam|first4=Farooq|last5=Bakken|first5=Lars R.|last6=Baylis|first6=Matthew|last7=Behrenfeld|first7=Michael J.|last8=Boetius|first8=Antje|last9=Boyd|first9=Philip W.|last10=Classen|first10=Aimée T.|last11=Crowther|first11=Thomas W.|display-authors=1|year=2019|title=Scientists' warning to humanity: Microorganisms and climate change|journal=Nature Reviews Microbiology|volume=17|issue=9|pages=569–586|doi=10.1038/s41579-019-0222-5|pmc=7136171|pmid=31213707}}</ref> <ref name="Hutchins2019">{{Cite journal|last=Hutchins|first=David A.|last2=Jansson|first2=Janet K.|last3=Remais|first3=Justin V.|last4=Rich|first4=Virginia I.|last5=Singh|first5=Brajesh K.|last6=Trivedi|first6=Pankaj|year=2019|title=Climate change microbiology — problems and perspectives|journal=Nature Reviews Microbiology|volume=17|issue=6|pages=391–396|doi=10.1038/s41579-019-0178-5|pmid=31092905}}</ref> <ref name="Murillo2019" />
 == תהליכים המעורבים במחזורים ביוגאוכימיים ==
-מחזורים ביו-גיאוכימיים כוללים אינטראקציה של תהליכים ביולוגיים, גיאולוגיים וכימיים. תהליכים ביולוגיים כוללים את ההשפעה של [[מיקרואורגניזם|מיקרואורגניזמים]] בעלי היכולת לבצע מגוון רחב של [[מטבוליזם|תהליכים מטבוליים]] החיוניים למחזוריות של חומרים בעלי ערך תזונתי וחומרים כימיים במערכות אקולוגיות גלובליות. בלעדיהם חלק רב מהתהליכים האלה לא היו מתרחשים, ולכן יש להם השפעה משמעותית על המערכות האקולוגיות של היבשה והאוקיינוס ועל המחזורים הביו-גיאוכימיים של כדור הארץ. שינויים במחזורים יכולים להשפיע על בריאות האדם החי והצומח. המחזורים קשורים זה לזה וממלאים תפקידים חשובים בוויסות האקלים, תמיכה בצמיחה של [[צומח|צמחים]], [[פיטופלנקטון]] ואורגניזמים אחרים, ושמירה על בריאות המערכות האקולוגיות. פעילויות אנושיות כמו שריפת דלקים של מאובנים ושימוש בכמויות גדולות של דשן עלולות לשבש מחזורים ביוגאוכימיים, לתרום לשינויי אקלים, לגרום לזיהום סביבתי ולבעיות סביבתיות אחרות.
+מחזורים ביו-גיאוכימיים כוללים אינטראקציה של תהליכים ביולוגיים, גיאולוגיים וכימיים. תהליכים ביולוגיים כוללים את ההשפעה של [[מיקרואורגניזם|מיקרואורגניזמים]] בעלי היכולת לבצע מגוון רחב של [[מטבוליזם|תהליכים מטבוליים]] החיוניים למחזוריות של חומרים בעלי ערך תזונתי וחומרים כימיים במערכות אקולוגיות גלובליות. בלעדיהם חלק רב מהתהליכים האלה לא היו מתרחשים, ולכן יש להם השפעה משמעותית על המערכות האקולוגיות של היבשה והאוקיינוס ועל המחזורים הביו-גיאוכימיים של כדור הארץ. שינויים במחזורים יכולים להשפיע על בריאות האדם החי והצומח. המחזורים קשורים זה לזה וממלאים תפקידים חשובים בוויסות האקלים, תמיכה בצמיחה של [[צומח|צמחים]], [[פיטופלנקטון]] ואורגניזמים אחרים, ושמירה על בריאות המערכות האקולוגיות. פעילויות אנושיות כמו שריפת דלקים של מאובנים ושימוש בכמויות גדולות של דשן עלולות לשבש מחזורים ביוגאוכימיים, לתרום לשינויי האקלים, לגרום לזיהום סביבתי ולגרום לבעיות סביבתיות אחרות.
-אנרגיה זורמת בצורה כיוונית דרך מערכות אקולוגיות, נכנסת כאור שמש או על ידי מולקולות אנאורגניות באורגניזמים כימואאוטוטרופיים {{אנג|chemoautotroph}} וניפלטת במהלך ההעברות הרבות בין [[רמת הזנה|רמות טרופיות]] שונות. החומר המרכיב את האורגניזמים החיים נשמר וממוחזר. ששת היסודות הנפוצים ביותר הקשורים למולקולות אורגניות: פחמן, חנקן, מימן, חמצן, זרחן וגופרית, לובשים מגוון צורות כימיות ועשויים להתקיים לתקופות ארוכות באטמוספירה, ביבשה, במים או מתחת לפני כדור הארץ.  תהליכים גיאולוגיים, כגון [[בליה]], [[סחיפה]], [[ניקוז הקרקע|ניקוז]] מים [[הפחתה|והפחתת]] [[טקטוניקת הלוחות|לוחות היבשת]], ממלאים תפקיד במיחזור זה של חומרים. [[גאולוגיה|לגיאולוגיה]] [[כימיה|ולכימיה]] יש תפקידים מרכזיים בחקר תהליך זה, מחזור החומרים האנאורגניים בין אורגניזמים חיים וסביבתם נקרא מחזור ביו-גיאוכימי. <ref name="OpenStax">[https://cnx.org/contents/ZdFkREJc@7/Biogeochemical-Cycles Biogeochemical Cycles] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20210927040316/https://cnx.org/contents/ZdFkREJc@7/Biogeochemical-Cycles|date=2021-09-27}}, ''OpenStax'', 9 May 2019. [[קובץ:CC-BY_icon.svg|50x50 פיקסלים]] Material was copied from this source, which is available under a [[creativecommons:by/4.0/|Creative Commons Attribution 4.0 International License]] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171016050101/https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/|date=2017-10-16}}.</ref>
+אנרגיה זורמת בצורה כיוונית דרך מערכות אקולוגיות, נכנסת כאור השמש או על ידי מולקולות אנאורגניות על ידי אורגניזמים כימואאוטוטרופיים {{אנג|chemoautotroph}} ונפלטת במהלך ההעברות הרבות בין [[רמת הזנה|רמות טרופיות]] שונות. החומר המרכיב את האורגניזמים החיים נשמר וממוחזר. ששת היסודות הנפוצים ביותר הקשורים למולקולות אורגניות: פחמן, חנקן, מימן, חמצן, זרחן וגופרית, לובשים מגוון צורות כימיות ועשויים להתקיים לתקופות ארוכות באטמוספירה, ביבשה, במים או מתחת לפני כדור הארץ.  תהליכים גיאולוגיים, כגון [[בליה]], [[סחיפה]], [[ניקוז הקרקע|ניקוז]] מים [[הפחתה|והפחתת]] [[טקטוניקת הלוחות|לוחות היבשת]], ממלאים תפקיד במיחזור זה של חומרים. [[גאולוגיה|לגיאולוגיה]] [[כימיה|ולכימיה]] יש תפקידים מרכזיים בחקר תהליך זה, מחזור החומרים האנאורגניים בין אורגניזמים חיים וסביבתם נקרא מחזור ביו-גיאוכימי. <ref name="OpenStax">[https://cnx.org/contents/ZdFkREJc@7/Biogeochemical-Cycles Biogeochemical Cycles] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20210927040316/https://cnx.org/contents/ZdFkREJc@7/Biogeochemical-Cycles|date=2021-09-27}}, ''OpenStax'', 9 May 2019. [[קובץ:CC-BY_icon.svg|50x50 פיקסלים]] Material was copied from this source, which is available under a [[creativecommons:by/4.0/|Creative Commons Attribution 4.0 International License]] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171016050101/https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/|date=2017-10-16}}.</ref>
 == מחזורים מרכזיים ==

	הערך נמצא בשלבי עבודה: כדי למנוע התנגשויות עריכה ועבודה כפולה, אתם מתבקשים שלא לערוך את הערך בטרם תוסר ההודעה הזו, אלא אם כן תיאמתם זאת עם מניח התבנית.
	אם הערך לא נערך במשך שבוע ניתן להסיר את התבנית ולערוך אותו, אך לפני כן רצוי להזכיר את התבנית למשתמש שהניח אותה, באמצעות הודעה בדף שיחתו.	שיחה

הערך נמצא בשלבי עבודה: כדי למנוע התנגשויות עריכה ועבודה כפולה, אתם מתבקשים שלא לערוך את הערך בטרם תוסר ההודעה הזו, אלא אם כן תיאמתם זאת עם מניח התבנית.
אם הערך לא נערך במשך שבוע ניתן להסיר את התבנית ולערוך אותו, אך לפני כן רצוי להזכיר את התבנית למשתמש שהניח אותה, באמצעות הודעה בדף שיחתו.