שלושת המחזורים של המערכת האקולוגית

שלושת המחזורים העיקריים של מערכת אקולוגית הם מחזור המים, מחזור הפחמן ומחזור החנקן. שלושת המחזורים הללו הפועלים באיזון אחראים על הובלת חומרי פסולת ומילוי המערכת האקולוגית בחומרים המזינים הדרושים לקיום החיים. אם אחד משלושת המחזורים הללו צריך להיות חסר איזון, ההשפעות על המערכת האקולוגית עלולות להיות קטסטרופליות.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

יש הרבה דברים שמתאחדים כדי ליצור מערכת אקולוגית מתפקדת, אבל יש שלושה מחזורים שהם המפתח להבנת התמונה הגדולה: מחזור המים, מחזור הפחמן והחנקן מחזור.

מחזור המים מתחיל עם משקעים. מים מאגמים, נהרות ואוקיאנוסים מתאדים לאטמוספירה. אדי מים אלה מתאספים, בתנאים הנכונים, ליצירת עננים. בסופו של דבר, אדים אלה מתעבים והופכים לגשם או צורה אחרת של משקעים. משקעים אלה נופלים על פני כדור הארץ. לאחר מכן, חלק מהמשקעים זורמים לקרקע והופכים לחלק מטבלת המים של המערכת האקולוגית. השאר זורם לנחלים ונהרות, ובסופו של דבר חזרה לאגמים ולאוקיאנוסים שממנו הגיע. לאורך המסע הזה, צורות חיים במערכת האקולוגית משתמשות במים כדי לקיים את החיים.

ניתן לשבור את מחזור הפחמן לשני תת-אופניים קטנים יותר: נשימה ופוטוסינתזה. תת-אופניים אלה תלויים זה בזה. במחזור הנשימה, בעלי החיים, או חיי בעלי החיים השוכנים בביוספרה, צורכים פחמימות (בצורה של חיי צמח) וחמצן ומפזרים פחמן דו חמצני, מים ואנרגיה. בעלי החיים משתמשים באנרגיה המופקת כדי להניע את הביולוגיה שלהם.

פלורה, חיי הצמח של המערכת האקולוגית, מבצעים פוטוסינתזה. צמחים לוקחים אנרגיה מהשמש, מפחמן דו חמצני וממים ומייצרים פחמימות וחמצן. פחמימות וחמצן אלו משמשות בקלות את בעלי החיים הנמצאים במערכת האקולוגית. בנוסף להיותם נצרך על ידי חיי בעלי חיים, חלק מהפחמימות הללו חוזרות לארץ כאשר הצמחייה מתה. שם הם מתפרקים והפחמן חוזר למערכת האקולוגית בצורה של פחמן דו חמצני. אם לא נצרך על ידי בעלי חיים, פחמן מצמחים מתפוררים יהפוך בסופו של דבר לדלקים מאובנים.

מרבית החנקן המצוי במערכות אקולוגיות קיים כגז חנקן. כמעט 78% מהאטמוספירה של כדור הארץ עשויה מחנקן. החנקן באטמוספרה יציב מאוד ואינו משתלב בקלות עם יסודות אחרים. לברק יש מספיק אנרגיה כדי להמיר חנקן לחנקות, סוג של חנקן הניתן לשימוש על ידי חיי הצומח. הדרך השנייה בה ממירים חנקן לחנקות היא על ידי חיידקים מקבעים חנקן. חיידקים אלה משתמשים באנזימים מיוחדים להמרת חנקן לחנקות. צמחים משתמשים בחנקות אלה ליצירת חומצות אמינו. בעלי חיים אוכלים את הצמחים בשביל חומצות האמינו שיעזרו לבנות רקמת שריר. כאשר צמחים ובעלי חיים מתים, חיידקים מכחישים ממירים את החנקות חזרה לצורת החנקן הגזית, המשתחררת חזרה לאטמוספרה.