Lämmastiku tsükli ja süsiniku tsükli erinevus

võtme erinevus lämmastiku ja süsiniku tsükli vahel on see lämmastiku tsükkel kirjeldab lämmastiku muundamist mitmeks keemiliseks vormiks ning ringlust atmosfääri, maapealse ja mere ökosüsteemi vahel, süsiniku tsükkel aga kirjeldab süsiniku ja selle mitmete keemiliste vormide liikumist atmosfääri, ookeanide, biosfääri ja geosfääri vahel.

Ökosüsteemis on loodusliku tasakaalu säilitamiseks olulised biokeemilised tsüklid. Seetõttu võime paljude ökosüsteemi elementide jaoks joonistada tsükli, milles võetakse kokku elemendi liikumine ökosüsteemi erinevate komponentide kaudu. Tsüklis muundatakse elemendid keerukateks molekulideks ja lagunevad hiljem lagunemisel lihtsamateks molekulideks. Kõigil tsüklitel on suurem reservuaari bassein, mis on tavaliselt abiootiline. Lämmastikutsükkel, süsinikutsükkel, fosforitsükkel ja hüdroloogilised tsüklid on looduses mõned olulised biokeemilised tsüklid. Seetõttu on keskkonna säästmiseks saaste eest oluline mõista aine tsüklit ja säilitada tõhus tsüklit.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on lämmastiku tsükkel
3. Mis on süsiniku tsükkel
4. Lämmastikutsükli ja süsinikutsükli sarnasused
5. Külg külje võrdlus - lämmastiku tsükkel vs süsiniku tsükkel tabelina
6. Kokkuvõte

Mis on lämmastiku tsükkel?

Lämmastiku tsükkel on looduses üks olulisemaid geokeemilisi tsükleid. See selgitab lämmastiku erinevate keemiliste vormide ringlust atmosfääri, maismaa ja mere ökosüsteemide kaudu. Peamine lämmastikuhoidla on atmosfäär. Selles on umbes 78% gaasilist lämmastikku, kuid paljud organismid ei saa seda kasutada. Seega tuleks lämmastik muuta vormideks, mida taimed saavad kasutada. Seda protsessi nimetatakse lämmastiku fikseerimiseks.

Pealegi toimub lämmastiku fikseerimine mitmel viisil. Üks meetod on bioloogiline fikseerimine. Sümbiootilistele bakteritele meeldib Risobium kes elavad liblikõieliste taimede juure sõlmedes, saavad atmosfääri lämmastikku fikseerida. Samuti on mõned vabalt elavad bakterid nagu Asotobakter kes suudab lämmastikku fikseerida. Veel üks lämmastiku fikseerimise meetod on lämmastiku tööstuslik fikseerimine. Heberi protsessi abil saab gaasilise lämmastiku muundada ammoniaagiks, mida kasutatakse väetiste ja lõhkeainete valmistamiseks. Peale selle muundub lämmastik looduslikult nitraadiks, kui välk lööb.

Joonis 01: lämmastiku tsükkel

Enamik taimi sõltub lämmastikuvajaduse tagamiseks mullast nitraadiga. Loomad sõltuvad lämmastikuvarude saamisest otseselt või kaudselt taimedest. Kui taim ja loomad surevad, naasevad nende lämmastikku sisaldavad ühendid, näiteks valgud, nitrofaatideks arusaadavate bakterite ja seente poolt. See toimub paljude oksüdatsioonireaktsioonide kaudu, kus valk muundub aminohapeteks ja aminohapped seejärel ammoniaagiks. Seega on protsess "nitrifikatsioon" ja Nitrosomonas ja Nitrobakter on selles osalevad kaks bakterit. Nitrifikatsiooni saavad denitrifikatsioonibakterid tagasi pöörata. Need redutseerivad pinnases oleva nitraadi gaasiliseks lämmastikuks ja eralduvad atmosfääri.

Mis on süsiniku tsükkel?

Süsinitsükkel on veel üks geokeemiline tsükkel, mis kujutab erinevate süsiniku keemiliste vormide muundamist ja ringlust atmosfääri, hüdrosfääri, biosfääri ja geosfääri kaudu. Elusorganismide peamine süsinikuallikas on atmosfääris olev või pinnavees lahustunud süsinikdioksiid. Fotosünteetilised taimed, vetikad ja sinakasrohelised bakterid võivad muuta süsinikdioksiidi süsihappeühenditeks nagu süsivesikud. Süsivesikutest saavad enamiku teiste orgaaniliste ühendite, nende struktuuride ja funktsioonide jaoks vajalikud tugiplokid.

Loomad saavad taimedest süsinikku otse või kaudselt. Taimede fotosünteesiks imendunud süsinikdioksiidi tasakaalustab nii taimede kui ka loomade hingamine. Seetõttu on fotosüntees ja hingamine peamised mehhanismid, mis põhjustavad süsinikuringe loodusliku tasakaalu säilitamist.

Joonis 02: süsiniku tsükkel

Samuti säilitatakse osa fotosünteesi käigus fikseeritud süsinikdioksiidist elusorganismide kehades. Pärast seda, kui nad surevad, naaseb see süsinik pinnasesse ja veekogudesse. Kui need surnud ained kogunevad pikemaks ajaks pinnasesse, muutuvad nad fossiilkütuse ladestumiseks. Süsihappegaas naaseb atmosfääri jälle siis, kui inimesed põletavad fossiilset kütust. Sel viisil ringlevad süsinikuühendid erinevate sfääride kaudu.

Millised on lämmastiku tsükli ja süsiniku tsükli sarnasused?

• Nii lämmastiku kui ka süsiniku tsükkel on olulised biogeokeemilised tsüklid.
• Need illustreerivad, kuidas keskkonnas ringleb iga elemendi mitu keemilist vormi.
• Mõlemad tsüklid muudavad need elemendid kättesaadavaks taimedele ja loomadele.
• Atmosfääri gaasid hõlmavad mõlemat tsüklit.
• Mitte ainult, et mõlemad tsüklid algavad ja lõppevad atmosfääri gaasiga.
• Ja ka ühendid ringlevad läbi pinnase mõlemas tsüklis.
• Mikroorganismid täidavad suurema osa igast tsüklist.

Mis vahe on lämmastiku- ja süsinikutsüklil??

Lämmastikutsükkel näitab lämmastiku erinevate keemiliste vormide tsüklit keskkonnas, süsinikutsükkel aga süsiniku tsüklit. Seetõttu on see peamine erinevus lämmastiku ja süsiniku tsükli vahel. Lämmastikutsükli reservuaar on atmosfääri lämmastiku gaas, süsiniku puhul aga süsinikdioksiidi gaas. Seega on erinevus ka lämmastiku ja süsiniku tsükli vahel. Samuti on lämmastiku mahuti võrreldes süsiniku reservuaariga palju suurem.

Lisaks on veel üks erinevus lämmastiku ja süsiniku tsükli vahel selles, et süsiniku tsükli häirimine võib inimestele ja loomadele olla palju rohkem mõjutatud kui lämmastiku tsükli häirimine.

Allpool toodud infograafik lämmastiku ja süsiniku tsükli erinevuste kohta näitab rohkem erinevusi mõlema vahel.

Kokkuvõte - lämmastiku tsükkel vs süsiniku tsükkel

Lämmastiku ja süsiniku tsükkel on kaks olulist looduses esinevat toitainete tsüklit. Lämmastikutsükkel näitab lämmastiku eri vormide ringlust looduse kaudu. Teisest küljest näitab süsiniku tsükkel mitmesuguste süsinikuvormide ringlust looduse kaudu. Seega on see peamine erinevus lämmastiku ja süsiniku tsükli vahel. Lisaks toimub lämmastikutsükkel lämmastiku fikseerimise, nitrifikatsiooni, nitraatide assimilatsiooni, ammoniseerimise, denitrifikatsiooni kaudu, samal ajal kui süsiniku tsükkel toimub fotosünteesi, hingamise, põlemise, lagunemise jne kaudu. Ka mikroorganismid osalevad mõlemas tsüklis. Lisaks algab lämmastiku tsükkel lämmastiku fikseerimisega, samal ajal kui süsiniku tsükkel algab fotosünteesiga. See on kokkuvõte lämmastiku ja süsiniku tsükli erinevusest.

Viide:

1. “Lämmastiku tsükkel.” Khan Academy, Khan Academy. Saadaval siin  

Pilt viisakalt:

1. Lämmastiku tsükkel - autor: Johann Dréo, Burkhard (CC BY-SA 3.0) - Commons Wikimedia  
2. ”8263952221”, atmosfääri infrapuna-helisignaalide heliregulaatori (CC BY 2.0) kaudu Flickr