Biyojeokimyasal Döngüler (Çevre Kimyası)
Biyojeokimyasal döngüler, elementlerin atmosfer, hidrosfer, litosfer ve biyosfer arasında nasıl hareket ettiğini ve dönüştüğünü izleyerek, kimya, biyoloji ve jeolojiyi gezegensel ölçekte birbirine bağlamaktadır.
Tanım
Elementlerin Dünya'nın çevresel bölmeleri ve canlı organizmalar aracılığıyla döngüsel hareketini ve kimyasal dönüşümünü kimyasal bir bakış açısıyla inceleyen çalışma.
Kapsam
Bu alan, karbon, azot, fosfor, kükürt ve eser elementlerin küresel döngülerini; bu döngüleri birbirine bağlayan rezervuarları, akıları ve kimyasal dönüşümleri kapsamaktadır. Çevre kimyası bağlamında, döngüleri yönlendiren kimyasal reaksiyonlara ve yükseltgenme durumu değişikliklerine ve insan faaliyetlerinin bu döngüleri nasıl bozduğuna odaklanılmaktadır.
Alt konular
Temel sorular
- Her bir elementin başlıca rezervuarları ve akıları nelerdir?
- Her döngüyü hangi kimyasal ve mikrobiyal dönüşümler yönlendirmektedir?
- Döngüler birbirine ve iklime nasıl bağlanmaktadır?
- İnsan faaliyetleri küresel element döngülerini nasıl değiştirmiştir?
Temel kuramlar
- Element Döngüsünün Rezervuar-Akı Modeli
- Her elementin küresel döngüsü, akılarla birbirine bağlanan rezervuarlar olarak temsil edilmektedir; bunların ve insan faaliyetiyle bozulmalarının nicel olarak belirlenmesi, atmosferik karbondioksit birikimi gibi dengesizliklerin değerlendirilmesine olanak tanımaktadır.
- Biyojeokimyasal Döngülerin Eşleşmesi
- Karbon, azot ve fosfor döngüleri, biyolojik üretimin stokiyometrisi aracılığıyla birbirine bağlıdır; bu nedenle bir döngüyü bozmak diğerlerine yayılmaktadır.
Mekanizmalar
Döngüler, fotosentez, solunum, ayrışma, birikim ve insan girdileri aracılığıyla aracılık edilen akılarla birbirine bağlanan rezervuarlar olarak düzenlenmektedir. Mikrobiyal redoks reaksiyonları yükseltgenme durumlarını birbirine dönüştürürken, biyolojik stokiyometri döngüleri bir araya getirerek bozulmalara birlikte tepki vermelerini sağlamaktadır.
Klinik önem
Biyojeokimyasal döngü, iklim değişikliği, ötrofikasyon ve hava-su kalitesi sorunlarının temelini oluşturmakta; fosil yakıt kullanımı ve gübre üretiminin gezegensel ölçekteki sonuçlarını çerçevelemektedir.
Tarihçe
Biyojeokimya, Vernadsky'nin biyosfer kavramına ve Hutchinson'ın nicel döngü analizlerine dayanmakta olup, karbon ve azot döngülerindeki insan kaynaklı bozulmaların ölçülebilir hale gelmesiyle küresel değişim bilimine dönüşmüştür.
Öne çıkan isimler
- Vladimir Vernadsky
- G. Evelyn Hutchinson
- William H. Schlesinger
İlgili konular
Temel eserler
- schlesinger2013
- falkowski2000
- galloway2008
Sıkça sorulan sorular
- Bu, ekolojideki biyojeokimyasal döngülerle nasıl ilişkilidir?
- Aynı küresel döngüleri ele almakla birlikte, kimyasal reaksiyonlara ve yükseltgenme durumu değişikliklerine vurgu yaparak, ekosistem-ekoloji bakış açısının havuzlar, akılar ve organizmalar hakkındaki görüşünü tamamlamaktadır.