Разлика между азотния цикъл и въглеродния цикъл

Най- ключова разлика между азотния цикъл и въглеродния цикъл е това азотният цикъл описва превръщането на азота в множество химични форми и циркулацията между атмосферата, сухоземните и морските екосистеми, докато въглеродният цикъл описва движението на въглерода и неговите множество химични форми между атмосферата, океаните, биосферата и геосферата.

В една екосистема биохимичните цикли са важни за поддържане на естествения баланс. Следователно за много елементи в дадена екосистема можем да начертаем цикъл, обобщаващ движението на елемента през различните компоненти на екосистемата. В цикъла елементите се преобразуват в сложни молекули и по-късно се разграждат при разлагане до по-прости молекули. Всички цикли имат по-голям резервоар, който обикновено е абиотичен. Азотният цикъл, въглеродният цикъл, фосфорният цикъл и хидрологичните цикли са някои от важните биохимични цикли в природата. Следователно разбирането на цикъла на материята и поддържането на ефективно колоездене е важно за спасяване на околната среда от замърсяване.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е азотен цикъл
3. Какво е въглероден цикъл
4. Прилики между цикъла на азот и въглеродния цикъл
5. Паралелно сравнение - азотен цикъл срещу въглероден цикъл в таблична форма
6. Резюме

Какво е азотен цикъл?

Азотният цикъл е един от най-важните геохимични цикли, възникващи в природата. Той обяснява циркулацията на различни химични форми на азот през атмосферата, сухоземните и морските екосистеми. Основният резервоар за азот е атмосферата. Той има около 78% азотен газ, но не може да се използва от много организми. Така азотът трябва да се преобразува във форми, които могат да се използват от растенията. Този процес е известен като фиксиране на азот.

Освен това фиксирането на азот става по няколко начина. Един от методите е биологична фиксация. Симбиотични бактерии като Rhizobium които живеят в кореновите възли на бобовите растения, могат да фиксират атмосферен азот. Също така има някои свободно живеещи бактерии като Azotobacter който може да фиксира азота. Друг метод за фиксиране на азот е индустриалната азотна фиксация. Чрез Хебер процес азотният газ може да се превърне в амоняк, който се използва за производство на торове и експлозиви. Освен това, естествено азотът се трансформира в нитрат, когато удари мълния.

Фигура 01: Азотен цикъл

Повечето растения зависят от доставката на нитрати от почвата за нуждите си от азот. Животните зависят директно или косвено от растенията, за да получат азотния си запас. Когато растението и животните умират, техните азотсъдържащи съединения като протеини се връщат в нитрати от сапротрофни бактерии и гъбички. Това се случва чрез серия от окислителни реакции, при които протеинът се превръща в аминокиселини, а след това аминокиселините се превръщат в амоняк. Съответно процесът е "нитрификация" и Nitrosomonas и Nitrobacter са две бактерии, участващи в това. Нитрификацията може да бъде обърната чрез денитрификационни бактерии. Те намаляват нитратите в почвата до азотен газ и се отделят в атмосферата.

Какво е въглероден цикъл?

Въглеродният цикъл е друг геохимичен цикъл, който изобразява превръщането на различни въглеродни химични форми и циркулацията им през атмосферата, хидросферата, биосферата и геосферата. Основният източник на въглерод за живите организми е въглеродният диоксид, присъстващ в атмосферата или разтворен в повърхностните води. Фотосинтетичните растения, водорасли и синьо-зелени бактерии могат да превърнат въглеродния диоксид във въглеродни съединения като въглехидрати. Въглехидратите се превръщат в градивните елементи на повечето други органични съединения, от които се нуждаят, за техните структури и функции.

Животните получават въглерод от растенията директно или косвено. Поглъщаният от растенията въглероден диоксид за фотосинтеза се уравновесява чрез дишането както на растенията, така и на животните. Следователно фотосинтезата и дишането са основните механизми, които причиняват поддържането на естествения баланс на въглеродния цикъл.

Фигура 02: Въглероден цикъл

По същия начин, част от фиксирания въглероден диоксид чрез фотосинтеза се съхранява в телата на живите организми. След това, когато умрат, този въглерод се връща в почвата и водните тела. Когато тези мъртви вещества се натрупват за по-дълго време в почвата, те се превръщат в находища на изкопаеми горива. Въглеродният диоксид отново се връща в атмосферата, когато хората изгарят изкопаемо гориво. По този начин въглеродните съединения циркулират през различни сфери.

Какви са приликите между азотния цикъл и въглеродния цикъл?

• Както азотният цикъл, така и въглеродният цикъл са важни биогеохимични цикли.
• Те илюстрират как множеството химични форми на всеки елемент циркулират в околната среда.
• И двата цикъла правят тези елементи достъпни за растения и животни.
• Атмосферните газове участват и в двата цикъла.
• Не само това, и двата цикъла започват и завършват с атмосферен газ.
• И също така съединенията циркулират през почвата и в двата цикъла.
• Микроорганизмите изпълняват по-голяма част от всеки цикъл.

Каква е разликата между азотния цикъл и въглеродния цикъл?

Азотният цикъл показва цикличността на различни химични форми на азот в околната среда, докато въглеродният цикъл показва цикличността на въглерода. Следователно, това е ключовата разлика между азотния и въглеродния цикъл. Резервоарът за азотния цикъл е атмосферен азотен газ, докато за въглерода е въглероден диоксид. Следователно това е и разлика между азотния и въглеродния цикъл. Също така, азотният резервоар е много по-голям в сравнение с въглеродния резервоар.

Освен това, още една разлика между азотния и въглеродния цикъл е, че нарушаването на въглеродния цикъл може да бъде много по-силно засегнато от хората и животните в сравнение с нарушаването на азотния цикъл.

По-долу инфографиката за разликата между азотния и въглеродния цикъл показва повече разлики между двете.

Обобщение - Азотен цикъл срещу въглероден цикъл

Азотният цикъл и въглеродният цикъл са два важни хранителни цикъла, които се срещат в природата. Азотният цикъл показва циркулацията на различни форми на азот през природата. От друга страна, въглеродният цикъл показва циркулацията на различни форми на въглерод през природата. По този начин, това е ключовата разлика между азотния и въглеродния цикъл. Освен това азотният цикъл се осъществява чрез фиксиране на азот, нитрификация, асимилация на нитрати, амонификация, денитрификация, докато въглеродният цикъл се осъществява чрез фотосинтеза, дишане, горене, разлагане и др. Освен това микроорганизмите участват в двата цикъла. В допълнение, азотният цикъл започва с фиксиране на азот, докато въглеродният цикъл започва с фотосинтеза. Това е обобщението на разликата между азотния и въглеродния цикъл.

справка:

1. "Азотният цикъл." Академия Хан, Академия Хан. Налични тук  

С любезност на изображенията:

1. "Азотен цикъл" от Йохан Дрео, Бъркхард (CC BY-SA 3.0) през Commons Wikimedia  
2. "8263952221" от AIRS, Атмосферният инфрачервен звук (CC BY 2.0) чрез Flickr