Cicluri biogeochimice

http://www.lc.capellauniversity.edu/~142403/water%20green%20drop.jpg

De-a lungul istoriei pmntului, a existat o evoluie att a materiei abiotice, ct i a materiei vii.

http://www.edugraphics.net/ga4-prehistoric/milestones_of-evolution_poster.htm

Apariia vieii i evoluia acesteia a fost n strns corelaie cu:

- transformrile pe care le-a suferit materia, cu sursele de hran i energie, - schimburile pe care primele microorganisme le-au realizat cu mediul.

Ciclurile biogeochimice ncearc s descrie circulaia unor elemente n mediu. Cu toate c, de cele mai multe ori sunt prezentate separat, ntre ele exist o interdependen evident. Activitile antropice intervin n fragilul echilibru ecologic, stabilit n urma a milioane de ani de evoluie periclitndu-l.

Circuitul sau ciclul apei http://eo.ucar.edu/basics/images/usgs_water_cycle.jpghttp://ga.water.usgs.gov/edu/watercycleromanian.html

Apa reprezint un procent important din masa organismelor vii,

om 63 % cereale, 20%, din masa corporalciuperci 80%[i]. [i] Popescu Maria, Ecologie aplicat, pag. 25.

Ciclul apei (circuitul apei) poate fi, la o prim vedere considerat ca fiind mai puin complex dect ciclul celorlalte elemente, deoarece se discut, de obicei doar transformrile fizice pe care aceasta le sufer. Totui apa particip la ciclul celorlalte elemente. Apa fiind indispensabil viaii particip i la procesele metabolice din orice organism viu.

Simplificat ciclul apei poate fi considerat n principal dintr-o serie de procese de evaporare i condensare.

Astfel apa se evapor de la suprafaa oceanelor, ajunge n atmosfer, unde staioneaz n medie 11 zile.

83 % din apa evaporat prezent n atmosfer provine de la suprafaa mrilor i oceanelor, iar restul de 17 % este de provenien terestr.

EVAPOTRANSPIRATIAPierdere a apei de la suprafaa Pmntului i prin transpiraia frunzelor plantelor care cresc pe pmnt. Printre factorii care influeneaz evapotranspiraia se numr cantitatea de radiaii solare, presiunea vaporilor din atmosfer, temperatura, viteza vntului i cantitatea de ap din sol.http://www.litera.ro/carti/pdf/911.pdf

Evapotranspiraia este cel mai important fenomen de eliminare a apei din sol, n timpul creterii plantelor de cultur. Estimarea vitezei de evapotranspiraie este important pentru planificarea schemelor de irigare.http://www.litera.ro/carti/pdf/911.pdf

Vegetaia are un rol important n circuitul apei, deoarece o parte din ap provine din transpiraia masei vegetale i din procesele de respiraie. Bilanul general al apei este mai puin influenat de procesele de respiraie dect de cel de evapo-transpiraie.

Existena vegetaiei are un rol:de oprire a evaporrii directe a apei din sol, prin umbrire, de fixare a solului, prin intermediul rdcinilor,de extragere a apei necesar proceselor fiziologice din plante din sol.

Procesul de evaporare este un proces endoterm, deci necesit energie, echivalent cu entalpia de evaporare (cldura latent de vaporizare).

Aceast energie este furnizat de radiaiile solare. Radiaiile solare contribuie i la meninerea echilibrului termic, specific fiecrui anotimp.

In atmosfera are loc condensarea apei, cu formarea norilor. Cnd picaturile de ap care formeaz norii ajung la o anumit dimensiune are loc formarea precipitaiilor.

Apa evaporat se ntoarce pe pmnt sub form de precipitaii (ploi sau ninsori):76 % deasupra oceanelor i 24 % deasupra zonelor terestre.

Apa de ploaie:Antreneaz mecanic particulele de praf din atmosfer. Dizolv gazele solubile din atmosfer i le aduce pe pmnt.

Apa are un rol important n procesele de autoepurare a atmosferei.

Ajuns pe uscat, apa se infiltreaz n sol, dizolvnd srurile solubile de la suprafaa lui i din roci, iar dac soluiile devin saturate srurile dizolvate se depun.

Procesele de dizolvare precipitare sunt evideniate ntr-un mod mai spectaculos, n formaiunile stalactitice i stalagmitice din peteri, care sunt formate din carbonat de calciu.

http://www.sfatulzilei.info/pestera-ursilor/

Depunerea sarurilor in evaporite:

EvaporiteDepozit sedimentar alctuit din sruri solubile, rezultat din evaporarea apei. n mod obinuit, depozitele de evaporite apar n bazinele marine nchise, unde cantitatea de ap evaporat o depete pe cea adus de aflueni. Printre cele mai importante minerale din evaporite se numr anhidritul (CaSO4), halitul (NaCl), calcitul (caCO3), ghipsul (CaSO4 2 H2O), polihalitul (K2Ca2Mg(SO4)42H2O) i srurile de potasiu i magneziu, cum ar fi silvina (KCl), carnalitul (KMgCl3 6H2O), kainitul MgSO4KCl3H2O) i kieseritul (Mg[SO4]H2O).http://www.litera.ro/carti/pdf/911.pdf

Anhidrit CaSO4

http://ro.wikipedia.org/wiki/Anhidrit#mediaviewer/File:Anhydrite_HMNH1.jpg

Halit NaCl

http://ro.wikipedia.org/wiki/Sare_gem%C4%83#mediaviewer/File:Selpologne.jpg

Analiza chimica a sarii de Himalaya [sursa]ppm = parti pe milion (micrograme pe gram)1. Aluminium (Al) 0.45 ppm 2. Antimony (Sb) 2.27 ppm 3. Arsenic (As)

Calcit sau calcar CaCO3http://csepp-koker.com/ro/_home/piatr-naturale/piatr-de-placat-i-zid-rit/calcar/sol-calcar-galben-deschis/sol-calcar-galben-deschis-neregulat

ghipsul (CaSO4 2 H2O)

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a7/Roses_des_Sables_Tunisie.jpg

silvina (KCl)

http://ro.wikipedia.org/wiki/Silvin%C4%83

Carnalit (KMgCl3 6H2O)

http://es.wikipedia.org/wiki/Carnalita

kainit MgSO4KCl3H2O)

http://ro.wikipedia.org/wiki/Kainit

http://www.astrosurf.com/luxorion/eau-cycles.htmhttp://pages.uoregon.edu/millerm/playa.html

Apa infiltrat n sol, are o importan deosebit pentru asigurarea proceselor fizico-chimice i biochimice n urma crora se asigur condiiile dezvoltrii microflorei i microfaunei solului, extrem de importante pentru degradarea materiei organice moarte.

De asemenea este esenial pentru dezvoltarea plantelor.

Tot apa infiltrat reprezint sursa de alimentare permanent a apelor freatice.

Apa reprezint mediul de via al tuturor organismelor acvatice, de aceea pentru meninerea vieii, este necesar pstrarea echilibrului termic i nutritiv, astfel nct s se dezvolte microflora, microfauna i fauna acvatic.

Un exces de elemente nutritive conduce la fenomene de eutrofizare, cu perturbarea echilibrului ecologic.http://www.marietta.edu/~biol/biomes/images/mangroves/florida_eutrophication_7536.jpg

innd cont de cantitile enorme de ap de pe pmnt, ciclul apei este un ciclu, relativ stabil.

Cu toate acestea, din cauza nclzirii globale a climei, n ultimii ani au aprut fenomene meteorologice devastatoare, cum ar fi inundaiile masive, furtunile de o violen deosebit n zone cu clim temperat, iar n unele zone de pe glob a aprut un fenomen de deertizare sau de naintare a deertului.

Tierile masive de pduri afecteaz echilibrul ecologic, afectnd ciclurile apei, oxigenului, dioxidului de carbon i a azotului.

Zonele despdurite expun radiaiilor solare zone terestre, intensificndu-se procesele fizice de evaporare a apei.

Perioada estimat de reziden a apei n diferite surse de ap:

Biosfer o sptmn;Apa atmosferic 1,5 sptmniApa rurilor 2 sptmniMlatini 1 -10 aniLacuri 10 aniUmiditatea din sol 2 sptmni - un an.Gheari1000 ani;Oceane i mri 4000 ani;Apa subteran 2 sptmni - 10000 ani.

http://maps.grida.no/go/graphic/world_s_water_cycle_schematic_and_residence_time

Aspecte legate de implicarea apei in circuitul celorlalte elemente se vor prezenta in urmatoarele cursuri.