Ciclism pe bază de nutrienți. În afară de activitatea organismelor, alte procese afectează suprafața Pământului. Datorită activității vulcanice, cantități semnificative de gaze diferite și particule de căldură vulcanică intră în atmosferă. Ca urmare a proceselor tectonice din zonele de defecte medii oceanice, se formează o nouă crustă tânără și în apropierea marginii continentale scoarța oceanică este scufundată sub plăcile continentale. Aceste și alte procese afectează clima, compoziția rocilor, asigură existența unui număr de comunități. O importanță deosebită pentru biosferă și pentru viața umană este ciclul apei, care se realizează datorită energiei radiației solare.
Cu toate acestea, în mișcările și transformările multor elemente de pe suprafața Pământului, rolul de bază îl joacă organismele vii. Aceste elemente fac parte din substanțele organice: carbon, oxigen, azot, fosfor, sulf, precum și unele metale (fier, calciu etc.). Elementele circulă în biosferă, trecând prin corpurile organismelor vii și revenind din nou la mediul extern. Aceste ciclism nutrienți, și ciclurile biogeochimice, poate fi privit ca într-o singură comunitate și la nivel global, în întreaga biosferă. Deseori, diferite stadii ale acestor cicluri apar în diferite comunități. Procesele biologice (acumularea substanțelor organisme, sinteza și descompunerea substanțelor organice, oxidare biologică și reducere) în ciclurile biogeochimice învecina strâns cu diferite procese abiotice (reacții chimice sau proceduri fără participarea organismelor vii, circulația atmosferică, transportul substanțelor în râuri și curenții oceanici, etc. ). Ca exemple de cicluri biogeochimice, luați în considerare ciclurile de apă, carbon și azot.
Ciclul apei se desfășoară în principal în mod direct datorită energiei soarelui, dar organismele exercită o influență importantă de reglementare asupra acestuia. Prezența ciclului se bazează pe faptul că mai multă apă se evaporă de pe suprafața oceanelor decât precipită peste oceane. Apa evaporată "în exces" este transportată sub formă de abur cu curenți atmosferici, precipită peste pământ și se întoarce în oceane cu scurgerea fluviului de suprafață și prin apele subterane.
O mică parte a apei care trece prin corpurile plantelor este descompusă de acestea ca rezultat al fotolizării oxigenului eliberat în atmosferă și a hidrogenului inclus în compoziția substanțelor organice. În mod semnificativ mai multe plante de apă sunt utilizate pentru transpirație, adică sunt absorbite din sol și evaporate în atmosferă.
Calculele arată că cea mai mare parte a apei se evaporă de pe suprafața plantelor. Redând rolul "evaporatoarelor", plantele reduc scurgerile de suprafață și astfel împiedică eroziunea solului. La tăierea pădurii, debitul de apă crește de mai multe ori, ceea ce provoacă eroziunea și scăderea fertilității solului. În plus, după cum sa menționat deja, vegetația forestieră poate afecta cantitatea de precipitații dintr-o zonă dată.
Ciclul global al apei are trei fluxuri principale: precipitarea, evaporarea și transferul de umiditate. Precipitațiile (de exemplu ploaia sau zăpada) se prăbușesc în mare parte în oceane; apa se întoarce în atmosferă în timpul evaporării. De la pământ la debitul oceanului și fluxul de apă subterană sunt îndreptate; Vaporii de apă sunt transportați prin fluxurile atmosferice de la ocean spre pământ. (Cifrele sunt date în mii de kilometri cubi pe an.)
Datorită depunerilor de turbă și carbonat de calciu din atmosferă, cantitatea de carbon eliminată din atmosferă cu 3-4 miliarde de tone pe an este mai mare decât cantitatea furnizată.
Cota de leu a carbonului se găsește în rocile sedimentare - șisturi (sub formă de reziduuri de plante fosile - kerogen) și roci carbonatate (sub formă de carbonat de calciu și carbonat de magneziu). Circulația de carbon între aceste active fixe și atmosferă depinde de procesele geochimice ale intemperiilor, metamorfismului de rocă și activității vulcanice.
Deci, ciclul biologic al carbonului este doar o parte a unui ciclu geochimic mai general. În general, fluctuațiile nivelului de CO2 atmosferic din atmosferă, care au o perioadă cuprinsă între sute și zeci de mii de ani, depind de activitatea organismelor vii și de activitatea economică umană. Modificările mai lentă, dar nu mai puțin importante, care durează milioane de ani, depind de viteza de intemperii a rocilor și de procesele tectonice.
Ciclul de azot din majoritatea comunităților este închis, doar cantități mici din acest element sunt realizate din comunitățile terestre cu scurgere. Cu toate acestea, pe scara întregii biosfere, râurile transportă în ocean aproximativ 30 de milioane de tone de azot pe an.