Le cycle du carbone
Le carbone est un composé essentiel à la vie sur Terre. D'une part, il constitue l'élément de base des molécules organiques et donc des êtres vivants. D'autre part, en tant que gaz à effet de serre, il participe au maintien d'une température viable sur Terre.
Le carbone est présent dans l'atmosphère essentiellement sous forme de dioxyde de carbone (CO 2 ) mais il peut également se trouver sous forme de méthane (CH 4 ). Ce dioxyde de carbone est absorbé par les plantes et le phytoplancton lors de la photosynthèse. Ainsi, le jour, cette molécule interagit avec l'eau (H 2 O) et l'énergie solaire pour former des sucres (CH 2 O) et de l'oxygène (O 2 ).
Ce carbone stocké sous forme de sucres dans les végétaux et le phytoplancton retourne ensuite à l'atmosphère (ou dans le fond des océans) de différentes manières :
- Les végétaux ou le phytoplancton consomment leurs sucres pour avoir de l'énergie essentielle à leur croissance. La nuit, les végétaux consomment de l'oxygène pour produire du CO 2 . C'est la différence postive entre le processus de la photosynthèse et de la respiration qui permet aux végétaux de croître et donc d'accumuler du carbone sous forme organique.
- Les animaux et les êtres humains consomment les végétaux ou le phytoplancton pour avoir de l'énergie et stocker aussi un carbone.
- Les êtres vivants meurent. Ils sont décomposés et puis minéralisés par l'activité microbienne. Ces processus de décomposition et minéralisation sont de vitesse variable en fonction des conditions environnementales, de l'être vivant décomposé et des êtres vivants participant à sa décomposition et minéralisation. Par exemple, l'humus riche en lignine se minéralise très lentement, constituant ainsi un stock de carbone qui ne retourne pas directement dans l'atmosphère.
Le cycle de l'eau
L'eau se retrouve sur Terre sous 3 formes différentes:
- à l'état liquide, elle comble rivières, lacs, mers et océans;
- solide, elle constitue les banquises et les grands glaciers;
- gazeuse, elle se trouve dans l'atmosphère.
En changeant d'état, l'eau accomplit un cycle. C'est toujours la même eau qui se transforme en permanence. L'eau poursuit un périple perpétuel entre le ciel et la terre, en plusieurs étapes: évaporation, condensation, précipitations, ruissellement et infiltration.
Le cycle de l'azote
Dans le cycle biologique, l'azote se présente sous forme d'ion ammonium, de nitrate ou de nitrite, ou de matière organique.