Cicli biogeochimici

I cicli biogeochimici sono essenziali per la vita sulla Terra. Elementi chimici come il carbonio, l'ossigeno, l'idrogeno e l'azoto compongono le molecole fondamentali per la vita: proteine, carboidrati, lipidi e acidi nucleici. Le molecole costruiscono le cellule e le cellule, a loro volta, tessuti, organi e apparati se parliamo di organismi superiori. Ma il concetto si applica anche agli esseri viventi microscopici e unicellulari: le molecole costruiscono le cellule. Il problema riguarda l'approvvigionamento di questi elementi la cui quantità nel nostro pianeta non è certo infinita.
La natura ha risolto il problema attraverso un loro riciclo che implica la movimentazione continua di questi elementi tra l'ambiente abiotico e quello biotico. Il passaggio tra atmosfera, idrosfera, litosfera e biosfera implica continue trasformazioni chimiche, fisiche, biologiche e geologiche. Il ciclo del carbonio dura, ad esempio, 300 anni. In poche parole è stata data la definizione di ciclo biogeochimico.

Non è sorprendente allora immaginare che lo stesso atomo di carbonio che secoli fa contribuiva alla struttura di un uomo adesso può essere presente nella molecola di saccarosio che ci aiuta a dolcificare il caffè o il tè. Gli atomi non si creano e non si distruggono; è una delle prime leggi chimico-fisiche che ci fanno imparare. Studiare i cicli biogeochimici aiuta a comprendere meglio il significato di quanto appena scritto.

Nello stesso tempo è altrettanto facile intuire che ci troviamo davanti ad uno studio abbastanza complesso per quanto riguarda i cicli biogeochimici. Se allo stesso tempo un atomo può formare una molecola nutritiva o una molecola strutturale di un essere vivente vuol dire che ci sono diversi processi combinati e quindi vie diverse per reinserire un atomo nella fonte naturale da cui era stato prelevato magari secoli prima.

La presentazione che segue, e che può essere scaricata in formato pdf, tratta del ciclo del carbonio, dell'ossigeno, dell'azoto, del fosforo e dello zolfo. Schematizza le trasformazioni a cui sono soggetti gli elementi citati e le categorie di esseri viventi coinvolti. Ha come obiettivo non solo l'esposizione del ciclo in sé ma anche il bilancio generale della materia con cenni al bilancio dell'energia.
La lettura e la comprensione è facilitata dall'inserimento di numerose immagini chiarificatrici.
L'immagine che apre questa pagina descrive schematicamente il ciclo dell'azoto. Ho scelto la versione in inglese per facilitare l'apprendimento di questa lingua, essenziale per la ricerca di informazioni delle materie scientifiche.