3.8. Aineiden biogeokemiallinen kierto

1. Hiilen kierto
2. Hapen kierto
3. Typen kierto
4. Fosforin kierto

1. Hiilen kiertokulku

=maaperän, vesistöjen ja ilmakehän välillä kiertää hiili
Metaaniklatraattiin ja valtameriin sitoutunut suuria määriä C

• CO2 ilmasta ottaa kasvit, biomassaksi muuttuminen, jossa on hiilivetyjä
• Maatuneesta kasvibiomassasta hiili kivettyy kivihiileksi
• Elävissä eliöissä 140 000 kertaa vähemmän C kuin maapallossa
• 750 Gt C yhdisteinä ja CO2:na ilmakehässä

2. Hapen kiertokulku

=maapallolla eri prosesseissa kiertää O

• Fotosynteesi (yhteyttäminen) vapauttaa ilmakehään O
• 6 CO₂ + 6 H₂O + E → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ 
• _{Maan ilmakehän O tuotetaan tässä reaktiossa}
• _{Auringon säteily hajottaa  NO2 ja H2O->vapautuu O}
• _{Palamisessa ja takaperin tapahtuvassa yhteyttämisessä eli eliöiden soluhengityksessä sitoutuu O}

3. Typen kierto luonnossa

• Ekosysteemien toiminnassa ja ravintoketjuissa tärkeässä osassa on N
• Useimmat eliöt eivät voi käyttää hyväkseen ilmassa olevaa N (78%)
• N-yhdisteitä on kuolleissa eliöissä ja eritteissä
• Vapaata ammoniakkia ei juuri ole maassa, koska maaperässä on paljon nitrifioivia bakteereita (ammoniakista nitriittejä tekeviä), vähän bakteereita, jotka tekevät N-kaasusta ammoniakkia
• Meressä käy myös näin, jos O tarpeeksi meren pohjasedimentissä
• N-lannoitteita maanviljelyssä->kiertoon aktiivisesti N ihmiskunnan vaikutuksesta

4. Fosforin kierto

• Levien ja kasvien kasvu kiihtyy P:n lisääntyessä -> järvissä minimiravinteena ja merkittävä kasviravinne 
• Kaivostoiminnassa maaperästä otetaan P/rapautumalla lähtee liikkeelle P-pitoisista kivilajeista
• Kallioperästä hitaasti vapautuu ja vesistöihin huuhtoutuminen; ekosysteemissä P ei lisäänny
• Ravinteita ottaa levät ja kasvit->fosfaattifosforina hyödyntävät levät ja kasvit
• Ravinteet eläimiin->tuottajista kuluttajiin kiertoo ekosysteemissä
• Mikrobihajotus: soveltuvaan muotoon leville ja kasveille muuttaa hajottjat
• Sedimentaatio: vesistöjen pohjaan kerrostuminen (sedimentoituminen)
• Sisäinen kuormitus: pohjasedimentissä sitoutuneena pysyminen hapellisissa oloissa
• Vesistökuormitusta syntyy P-lannoitteista, joita lisätään pelloille kaivostoiminnan lisäksi: näin P:n kiertoon vaikuttaa ihminen