Biogeochimica: 3 principali componenti della biogeochimica - Explained!
Alcuni dei componenti principali della biogeochimica sono i seguenti:
Il termine biogeochimica è definito come lo studio di come i sistemi viventi influenzano e sono controllati dalla geologia e dalla chimica della terra. Quindi la biogeochimica comprende molti aspetti del mondo abiotico e biotico in cui viviamo. Ci sono diversi principi e strumenti principali che i geo-geologi usano per studiare i sistemi terrestri.
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La maggior parte dei principali problemi ambientali che affrontiamo oggi nel nostro mondo può essere analizzata utilizzando principi e strumenti biogeochimici. Questi problemi includono il riscaldamento globale, le piogge acide, l'inquinamento ambientale e l'aumento dei gas serra. I principi e gli strumenti che utilizziamo possono essere suddivisi in 3 componenti principali: rapporti elemento, bilancio di massa e ciclo degli elementi.
1. Rapporti degli elementi:
Nei sistemi biologici, ci riferiamo a elementi importanti come "conservatori". Questi elementi sono spesso nutrienti. Con "conservativo" intendiamo che un organismo può modificare solo leggermente la quantità di questi elementi nei loro tessuti se vogliono rimanere in buona salute. Ad esempio, nelle alghe sane gli elementi C, N, P e Fe hanno il seguente rapporto, chiamato rapporto Redfield dopo che l'oceanografo l'ha scoperto:
C: N: P: Fe = 106: 16: 1: 0, 01
Una volta che conosciamo questi rapporti, possiamo confrontarli con i rapporti che misuriamo in un campione di alghe per determinare se le alghe mancano in uno di questi nutrienti limitanti.
2. Bilancio di massa:
Un altro strumento importante utilizzato dai biochimici è una semplice equazione del bilancio di massa per descrivere lo stato di un sistema. Utilizzando un approccio basato sul bilancio di massa, possiamo determinare se il sistema sta cambiando e quanto velocemente sta cambiando. L'equazione è:
NET CHANGE = INPUT + OUTPUT + CHANGE INTERNO
In questa equazione il cambiamento netto nel sistema da un periodo di tempo ad un altro è determinato da quali sono gli input, quali sono le uscite e quali sono state le modifiche interne nel sistema.
3. Ciclismo degli elementi:
Il ciclo degli elementi descrive dove e quanto velocemente gli elementi si muovono in un sistema. Esistono due classi generali di sistemi chiusi e aperti. Un sistema chiuso fa riferimento a un sistema in cui gli input e gli output sono trascurabili rispetto alle modifiche interne.
Esempi di tali sistemi includerebbero una bottiglia o il nostro intero globo. Ci sono due modi in cui possiamo descrivere il ciclo dei materiali all'interno di questo sistema chiuso, osservando la velocità di movimento o i percorsi del movimento.
1. Tasso = numero di cicli / tempo all'aumentare della velocità, aumenta la produttività
2. Percorsi: importanti a causa delle diverse reazioni che possono verificarsi
In un sistema aperto ci sono ingressi e uscite e il ciclo interno. In questo modo possiamo descrivere i tassi di movimento e i percorsi, proprio come abbiamo fatto per il sistema chiuso, ma possiamo anche definire un nuovo concetto chiamato tempo di residenza. Il tempo di residenza indica per quanto tempo un elemento rimane nel sistema prima di lasciare il sistema.
1. Tasso
2. Percorsi
3. Ora di residenza, Rt
Rt = quantità totale di materia / tasso di uscita della materia
(Si noti che le "unità" in questo calcolo devono essere cancellate correttamente)
