Die drei Hauptkreisläufe eines Ökosystems sind der Wasserkreislauf, der Kohlenstoffkreislauf und der Stickstoffkreislauf. Diese drei im Gleichgewicht arbeitenden Kreisläufe sind dafür verantwortlich, Abfallstoffe abzutransportieren und das Ökosystem mit den für die Erhaltung des Lebens notwendigen Nährstoffen aufzufüllen. Sollte einer dieser drei Zyklen aus dem Gleichgewicht geraten, können die Auswirkungen auf das Ökosystem katastrophal sein.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Es gibt viele Dinge, die zusammenkommen, um ein funktionierendes Ökosystem zu bilden, aber es gibt drei Zyklen, die für das Verständnis des großen Ganzen entscheidend sind: der Wasserkreislauf, der Kohlenstoffkreislauf und der Stickstoff Zyklus.
Wasserkreislauf
Der Wasserkreislauf beginnt mit Niederschlag. Wasser aus Seen, Flüssen und Ozeanen verdunstet in die Atmosphäre. Diese Wasserdämpfe sammeln sich unter den richtigen Bedingungen zu Wolken. Schließlich kondensieren diese Dämpfe und werden zu Regen oder einer anderen Form von Niederschlag. Dieser Niederschlag fällt auf die Erdoberfläche. Als nächstes fließt ein Teil des Niederschlags in den Boden und wird Teil des Grundwasserspiegels des Ökosystems. Der Rest fließt in Bäche und Flüsse und schließlich zurück in die Seen und Ozeane, von denen er stammt. Auf dieser Reise nutzen Lebewesen im Ökosystem das Wasser, um das Leben zu erhalten.
Kohlenstoffkreislauf: Atmung
Der Kohlenstoffkreislauf lässt sich in zwei kleinere Unterzyklen unterteilen: Atmung und Photosynthese. Diese Teilzyklen sind voneinander abhängig. Im Atmungskreislauf verbraucht die Fauna oder das Tierleben, das die Biosphäre bewohnt, Kohlenhydrate (in Form von Pflanzen) und Sauerstoff und stößt Kohlendioxid, Wasser und Energie aus. Die Tiere verwenden die erzeugte Energie, um ihre Biologie anzutreiben.
Kohlenstoffkreislauf: Photosynthese
Flora, die Pflanzenwelt des Ökosystems, führt Photosynthese durch. Pflanzen nehmen Energie aus Sonne, Kohlendioxid und Wasser auf und produzieren Kohlenhydrate und Sauerstoff. Diese Kohlenhydrate und Sauerstoff werden von der Fauna des Ökosystems leicht genutzt. Einige dieser Kohlenhydrate werden nicht nur vom Tierleben verbraucht, sondern kehren auch in die Erde zurück, wenn die Flora stirbt. Dort werden sie abgebaut und der Kohlenstoff kehrt in Form von Kohlendioxid in das Ökosystem zurück. Wenn es nicht von Tieren verbraucht wird, wird Kohlenstoff aus verrottenden Pflanzen schließlich in fossile Brennstoffe umgewandelt.
Stickstoffkreislauf
Der größte Teil des in Ökosystemen vorkommenden Stickstoffs liegt als Stickstoffgas vor. Fast 78 % der Erdatmosphäre besteht aus Stickstoff. Der Stickstoff in der Atmosphäre ist sehr stabil und verbindet sich nicht leicht mit anderen Elementen. Blitze haben genügend Energie, um Stickstoff in Nitrate umzuwandeln, eine Form von Stickstoff, die von Pflanzen verwendet werden kann. Die zweite Möglichkeit, Stickstoff in Nitrate umzuwandeln, ist durch stickstofffixierende Bakterien. Diese Bakterien verwenden spezielle Enzyme, um Stickstoff in Nitrate umzuwandeln. Pflanzen verwenden diese Nitrate, um Aminosäuren zu bilden. Tiere essen die Pflanzen wegen der Aminosäuren, um Muskelgewebe aufzubauen. Wenn Pflanzen und Tiere sterben, wandeln denitrifizierende Bakterien die Nitrate wieder in den gasförmigen Stickstoff um, der wieder in die Atmosphäre abgegeben wird.