De drie hoofdcycli van een ecosysteem zijn de watercyclus, de koolstofcyclus en de stikstofcyclus. Deze drie cycli die in evenwicht werken, zijn verantwoordelijk voor het afvoeren van afvalstoffen en het aanvullen van het ecosysteem met de voedingsstoffen die nodig zijn om het leven in stand te houden. Als een van deze drie cycli uit balans raakt, kunnen de effecten op het ecosysteem catastrofaal zijn.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Er zijn veel dingen die samenkomen om een functionerend ecosysteem te vormen, maar er zijn er drie: cycli die essentieel zijn om het grote geheel te begrijpen: de watercyclus, de koolstofcyclus en de stikstof fiets.
Waterfiets
De watercyclus begint met neerslag. Water uit meren, rivieren en oceanen verdampt in de atmosfeer. Deze waterdampen verzamelen zich, onder de juiste omstandigheden, om wolken te vormen. Uiteindelijk condenseren deze dampen en worden regen of een andere vorm van neerslag. Deze neerslag valt op het aardoppervlak. Vervolgens stroomt een deel van de neerslag de grond in en wordt onderdeel van de grondwaterspiegel van het ecosysteem. De rest stroomt in beken en rivieren en uiteindelijk terug in de meren en oceanen waar het vandaan kwam. Tijdens deze reis gebruiken levensvormen in het ecosysteem het water om het leven in stand te houden.
Koolstofcyclus: ademhaling
De koolstofcyclus kan worden onderverdeeld in twee kleinere subcycli: ademhaling en fotosynthese. Deze subcycli zijn van elkaar afhankelijk. In de ademhalingscyclus consumeren fauna of dieren die de biosfeer bewonen koolhydraten (in de vorm van planten) en zuurstof en produceren ze koolstofdioxide, water en energie. De dieren gebruiken de geproduceerde energie om hun biologie aan te drijven.
Koolstofcyclus: fotosynthese
Flora, het plantenleven van het ecosysteem, voert fotosynthese uit. Planten nemen energie op van de zon, koolstofdioxide en water en produceren koolhydraten en zuurstof. Deze koolhydraten en zuurstof worden gemakkelijk gebruikt door de fauna die in het ecosysteem aanwezig is. Sommige van deze koolhydraten worden niet alleen geconsumeerd door het dierlijk leven, maar keren ook terug naar de aarde wanneer de flora sterft. Daar breken ze af en de koolstof keert terug naar het ecosysteem in de vorm van koolstofdioxide. Als het niet door dieren wordt geconsumeerd, zal koolstof van rottende planten uiteindelijk worden omgezet in fossiele brandstoffen.
Stikstofcyclus
De meeste stikstof die in ecosystemen wordt aangetroffen, bestaat als stikstofgas. Bijna 78% van de atmosfeer van de aarde bestaat uit stikstof. De stikstof in de atmosfeer is erg stabiel en laat zich niet makkelijk combineren met andere elementen. Bliksem heeft voldoende energie om stikstof om te zetten in nitraten, een vorm van stikstof die door planten kan worden gebruikt. De tweede manier waarop stikstof wordt omgezet in nitraten is door stikstofbindende bacteriën. Deze bacteriën gebruiken speciale enzymen om stikstof om te zetten in nitraten. Planten gebruiken deze nitraten om aminozuren te vormen. Dieren eten de planten voor de aminozuren om spierweefsel op te bouwen. Wanneer planten en dieren sterven, zetten denitrificerende bacteriën de nitraten weer om in de gasvormige vorm van stikstof, die weer vrijkomt in de atmosfeer.