Biogeochemische kringloop

Kringloop van stoffen

producenten		→		consumenten
	↖		↙
	reducenten destruenten

Biogeochemische kringlopen zijn de verplaatsing, omzetting en transformatie van chemische elementen en verbindingen door systeem Aarde. Elementen als koolstof, stikstof en water 'bewegen' zich door verschillende stadia en reservoirs zoals levende organismen, de atmosfeer, rivieren en oceanen, de bodems en de vaste aardkorst via een onafgebroken cyclus. De omloop van materie en energie door biotische en abiotische compartimenten is een belangrijk onderzoeksgebied in de ecologie.

De kringlopen zijn vernoemd naar de stoffen die ze beschrijven. De belangrijkste biogeochemische cycli zijn de koolstofcyclus, stikstofcyclus en waterkringloop. Zo beschrijft de waterkringloop hoe water in de natuur steeds opnieuw wordt vrijgemaakt en - vaak door een andere gebruiker - weer wordt opgenomen. Alle bouwstoffen worden voortdurend hergebruikt. In sommige kringlopen zijn er reservoirs waar een substantie voor een lange tijd verblijft, zoals gesteenten – met daarin aardolie en steenkool – in de koolstofkringloop, een oceaan of een meer in de waterkringloop.

Er zijn biogeochemische cycli voor veel andere elementen, zoals voor zuurstof, waterstof, fosfor, calcium, ijzer, zwavel en seleen. Er zijn ook cycli voor moleculen, zoals water en silica. Daarnaast zijn er macroscopische cycli, zoals de gesteentecyclus, en door de mens voortgebrachte cycli voor synthetische verbindingen, bijvoorbeeld die van polychloorbifenyl. In sommige cycli komen geologische reservoirs voor waar stoffen voor lange tijd blijven liggen.

Overzicht

In de koolstofcyclus wordt atmosferische koolstofdioxide bijvoorbeeld door planten vastgelegd via fotosynthese. De vastgelegde koolstof wordt uiteindelijk weer vrijgegeven in de atmosfeer via decompositie van het plantaardig materiaal. In de stikstofcyclus wordt atmosferisch stikstofgas door planten omgezet in bruikbare vormen zoals nitraten via stikstoffixatie. Deze verbindingen kunnen door andere organismen worden gebruikt. Stikstof wordt teruggegeven aan de atmosfeer via onder meer denitrificatie.

Een overzicht van de belangrijkste biogeochemische kringlopen: