Det sedimentære cyklusser De henviser til det sæt trin, hvorigennem visse mineralelementer, der findes i jordskorpen, passerer. Disse faser involverer en sekvens af transformationer, der danner en cirkulær tidsserie, der gentager sig over lange perioder..
Dette er biogeokemiske cyklusser, hvor lagring af elementet hovedsageligt forekommer i jordskorpen. Blandt de mineralelementer, der er udsat for sedimentære cyklusser, er svovl, calcium, kalium, fosfor og tungmetaller.
Cyklussen begynder med eksponering af klipper, der indeholder disse elementer fra dybt i skorpen til eller nær overfladen. Derefter udsættes disse klipper for forvitring og undergår erosionsprocesser på grund af virkningen af atmosfæriske, hydrologiske og biologiske faktorer..
Det eroderede materiale transporteres med vand, tyngdekraft eller vind til senere sedimentering eller aflejring af mineralmaterialet på underlaget. Disse lag af sediment akkumuleres over millioner af år og gennemgår komprimerings- og cementeringsprocesser..
På denne måde forekommer lithificering af sedimenterne, det vil sige deres omdannelse til fast sten i store dybder. Derudover forekommer der i de mellemliggende faser af sedimentære cyklusser også en biologisk fase, der består af solubilisering og absorption af levende organismer..
Afhængigt af mineralet og omstændighederne kan de absorberes af planter, bakterier eller dyr, der passerer til de trofiske netværk. Derefter udskilles eller frigøres mineralerne ved at organismen dør.
Artikelindeks
Sedimentære cyklusser udgør en af de tre typer biogeokemiske cyklusser og karakteriseres, fordi den primære lagringsmatrix er litosfæren. Disse cyklusser har deres egen studieretning, kaldet sedimentologi.
Sedimentære cyklusser er karakteriseret, fordi den tid det tager at gennemføre de forskellige faser er meget lang, selv målt i millioner af år. Dette skyldes, at disse mineraler forbliver indlejret i klipper i lange perioder på store dybder i jordskorpen..
Det er vigtigt ikke at miste det syn, at det ikke er en cyklus, hvis stadier følger en streng sekvens. Nogle faser kan udveksles eller præsenteres flere gange under hele processen.
Klipperne dannet i visse dybder i jordskorpen udsættes for forskellige diastrofiske processer (brud, folder og højder), der ender med at føre dem til eller nær overfladen. På denne måde udsættes de for virkningen af miljøfaktorer, hvad enten de er edafiske, atmosfæriske, hydrologiske eller biologiske..
Diastrofisme er et produkt af konvektionsbevægelser af jordens kappe. Disse bevægelser genererer også vulkanske fænomener, der udsætter klipper mere dramatisk..
Når klippen er eksponeret, gennemgår den forvitring (nedbrydning af klippen i mindre fragmenter) med eller uden ændringer i kemisk eller mineralogisk sammensætning. Forvitring er en nøglefaktor i jorddannelse og kan være fysisk, kemisk eller biologisk.
I dette tilfælde ændrer de faktorer, der får klippen til at bryde, ikke dets kemiske sammensætning, kun fysiske variabler såsom volumen, tæthed og størrelse. Dette er forårsaget af forskellige fysiske stoffer såsom tryk og temperatur. I det første tilfælde er både frigivelse af tryk og dets udøvelse årsager til stenbrud..
Når klipper f.eks. Kommer dybt inde i skorpen, frigiver de tryk, ekspanderer og knækker. På den anden side udøver saltene, der er akkumuleret i revnerne, også tryk, når de omkrystalliserer og uddyber brudene..
Derudover forårsager daglige eller sæsonbestemte temperaturvariationer cyklusser med ekspansion og sammentrækning, der ender med at bryde klipperne..
Dette ændrer klippernes kemiske sammensætning i opløsningsprocessen, fordi kemiske agenser virker. Blandt disse involverede kemiske stoffer er ilt, vanddamp og kuldioxid.
De forårsager forskellige kemiske reaktioner, der påvirker klippens samhørighed og transformerer den, herunder oxidation, hydrering, kulsyre og opløsning..
Biologiske stoffer virker ved en kombination af fysiske og kemiske faktorer, herunder tryk, friktion og andre blandt de førstnævnte. Mens de som kemiske stoffer er sekretioner af syrer, baser og andre stoffer.
For eksempel er planter meget effektive forvitringsmidler, der bryder sten op med deres rødder. Dette takket være både den fysiske virkning af radikal vækst og de sekreter, de udsender.
Erosion virker både direkte på klippen og på forvitringsprodukter, inklusive den dannede jord. På den anden side involverer det transport af det eroderede materiale, idet det samme erosive middel er transportmiddel og kan være både vind og vand.
Gravitationserosion bemærkes også, når materialeforskydning og slid forekommer i stejle skråninger. I den erosive proces fragmenteres materialet i endnu mindre mineralpartikler, der er modtagelige for transport over lange afstande..
Vindens erosive virkning udøves både af træk og af slid, der igen udøver partiklerne trukket på andre overflader.
Vanderosion virker både ved den fysiske virkning af påvirkningen fra regnvand eller overfladestrømme såvel som ved kemisk virkning. Et ekstremt eksempel på den erosive virkning af nedbør er sur regn, især på kalkholdige klipper..
Mineralpartikler transporteres af agenser som vand, vind eller tyngdekraft over lange afstande. Det er vigtigt at tage højde for, at hvert transportmiddel har en defineret belastningskapacitet med hensyn til størrelse og mængde af partikler..
Ved tyngdekraften kan selv store, selv let forvitrede klipper bevæge sig, mens vinden bærer meget små partikler. Derudover bestemmer mediet afstanden, da tyngdekraften transporterer store klipper over korte afstande, mens vinden fortrænger små partikler over enorme afstande..
Vand på sin side kan transportere en bred vifte af partikelstørrelser, herunder store sten. Dette middel kan bære partiklerne korte eller ekstremt lange afstande afhængigt af strømningshastigheden..
Den består af aflejring af det transporterede materiale på grund af et fald i transportmiddelets og tyngdekraftens hastighed. I denne forstand kan der forekomme bundfald, tidevands- eller seismisk sedimentering.
Da jordens lettelse består af en gradient, der går fra de højeste højder til havbunden, er det her, hvor den største sedimentation forekommer. Efterhånden som tiden går, opbygges lag af sediment oven på hinanden..
Når forvitringen af det stenede materiale er sket, er det muligt, at opløsningen af de frigivne mineraler og deres absorption af levende væsener finder sted. Denne absorption kan udføres af planter, bakterier eller endda direkte af dyr..
Planter forbruges af planteædere og disse af kødædere og alt sammen af nedbrydere, hvor mineralerne bliver en del af trofiske netværk. Ligeledes er der bakterier og svampe, der direkte absorberer mineraler og endda dyr, såsom araer, der spiser ler..
Cyklussen afsluttes med litificeringsfasen, det vil sige med dannelsen af ny sten. Dette sker, når mineralerne sedimenterer og danner successive lag, der akkumuleres, og som udøver et enormt tryk..
Lagene dybere i skorpen komprimeres og cementeres og danner fast sten, og disse lag vil igen blive udsat for diastrofiske processer.
Produktet af det tryk, der udøves af sedimentlagene, der ophobes i de successive sedimenteringsfaser, komprimeres de nederste lag. Dette indebærer, at porerne eller mellemrumene, der findes mellem sedimentpartiklerne, reduceres eller forsvinder.
Denne proces består i aflejring af cementholdige stoffer mellem partiklerne. Disse stoffer, såsom calcit, oxider, silica og andre, krystalliserer og cementerer materialet til fast sten..
Svovl er en essentiel komponent i visse aminosyrer, såsom cystin og methionin, samt vitaminer såsom thiamin og biotin. Dens sedimentære cyklus inkluderer en gasfase.
Dette mineral går ind i cyklussen på grund af forvitring af klipper (skifer og andre sedimentære klipper), nedbrydning af organisk materiale, vulkansk aktivitet og industrielle bidrag. Minedrift, olieudvinding og afbrænding af fossile brændstoffer er også svovlkilder i kredsløbet..
Svovlformerne er i disse tilfælde sulfater (SO4) og hydrogensulfid (H2S); sulfater er både i jord og opløst i vand. Sulfater absorberes og assimileres af planter gennem deres rødder og passerer ind i de trofiske netværk.
Når organismer dør, virker bakterier, svampe og andre nedbrydere, der frigiver svovl i form af hydrogensulfidgas, der passerer ud i atmosfæren. Hydrogensulfid oxideres hurtigt ved blanding med ilt og danner sulfater, der udfældes til jorden..
Anaerobe bakterier virker i sumpslam og generelt i nedbrydning af organisk materiale. Disse behandler SO4, der genererer gasformigt H2S, der frigives i atmosfæren.
Det dannes på grund af forløbere som H2S, der udsendes i atmosfæren af industrien, svovlbakterier og vulkanudbrud. Disse forløbere reagerer med vanddamp og danner SO4, som derefter udfældes.
Calcium findes i sedimentære klipper dannet på hav- og søbund takket være bidrag fra organismer forsynet med kalkholdige skaller. Ligeledes er der frit ioniseret calcium i vand, såsom i havene på dybder større end 4.500 m, hvor calciumcarbonat opløses..
Calciumrige klipper såsom kalksten, dolomit og fluorit er forvitret og frigiver calcium. Regnvand opløser atmosfærisk CO2, hvilket resulterer i kulsyre, der letter opløsning af kalksten, hvilket frigiver HCO 3- og Ca 2+.
Calcium i disse kemiske former transporteres af regnvand i floder, søer og oceaner. Dette er den mest rigelige kation i jorden, hvorfra den absorberes af planter, mens dyr tager den fra planter eller opløses direkte i vand.
Calcium er en væsentlig del af skaller, exoskeletons, knogler og tænder, så når det dør, integreres det igen i miljøet. I tilfælde af oceaner og søer sedimenterer det i bunden og lithificeringsprocesserne danner nye kalkholdige klipper..
Kalium er et grundlæggende element i cellemetabolisme, fordi det spiller en vigtig rolle i osmotisk regulering og fotosyntese. Kalium er en del af mineralerne i jorden og klipper, da det er lerjord rig på dette mineral.
Forvitringsprocesser frigiver vandopløselige kaliumioner, der kan absorberes af planterødderne. Mennesker tilføjer også kalium til jorden som en del af afgrødegødningspraksis..
Kalium fordeles gennem planterne i de trofiske netværk, og derefter med nedbrydernes virkning vender det tilbage til jorden.
Hovedreserverne af fosfor findes i havbund, jord, fosfatsten og guano (havfugleudskillelse). Dens sedimentære cyklus begynder med fosfatsten, der frigiver fosfater ved forvitring og erodering..
På samme måde inkorporerer mennesker yderligere mængder fosfor i jorden ved at påføre gødning eller gødning. De fosforforbindelser transporteres sammen med resten af sedimenterne af regnen mod vandstrømmene og derfra til havet.
Disse forbindelser er delvis bundfald, og en anden del er inkorporeret i marine fødevarer. En af kredsløbene i cyklussen opstår, når fosfor opløst i havvand forbruges af fytoplankton, dette igen af fisk..
Fiskene spises derefter af havfugle, hvis udskillelse indeholder store mængder fosfor (guano). Guano bruges af mennesker som organisk gødning til at give afgrøder fosfor.
Det fosfor, der forbliver i det marine sediment, gennemgår lithificeringsprocesser og danner nye fosfatsten.
Blandt tungmetaller er nogle, der opfylder væsentlige funktioner for livet, såsom jern, og andre, der kan blive giftige, såsom kviksølv. Blandt tungmetaller er der mere end 50 grundstoffer såsom arsen, molybdæn, nikkel, zink, kobber og krom.
Nogle, som jern, er rigelige, men de fleste af disse elementer findes i relativt små mængder. På den anden side kan de i den biologiske fase af deres sedimentære cyklus akkumuleres i levende væv (bioakkumulering)..
I dette tilfælde, da de ikke er lette at bortskaffe, øges deres ophobning langs fødekæderne og forårsager alvorlige helbredsproblemer..
Tungmetaller kommer fra naturlige kilder på grund af stenforvitring og jorderosion. Der er også vigtige antropiske bidrag gennem industrielle emissioner, afbrænding af fossile brændstoffer og elektronisk affald..
Generelt følger tungmetaller en sedimentær cyklus, der starter fra deres vigtigste kilde, som er litosfæren, og de passerer gennem atmosfæren, hydrosfæren og biosfæren. Forvitringsprocesser frigiver tungmetaller til jorden, og derfra kan de forurene vandet eller invadere atmosfæren gennem vindblæst støv..
Vulkanaktivitet bidrager også til emission af tungmetaller i atmosfæren, og regn transporterer dem fra luften til jorden og herfra til vandmasser. Mellemliggende kilder danner sløjfer i cyklussen på grund af de førnævnte menneskelige aktiviteter og indførelsen af tungmetaller i trofiske netværk..
Endnu ingen kommentarer