ΒΙΟΓΕΩΧΗΜΙΚΟΙ ΚΥΚΛΟΙ

με ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ,

ΧΗΜΙΚΕΣ, ΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ

Κύκλος του άνθρακα

ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ – ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΑΝΑΠΝΟΗ

ΔΥΟ ΑΝΤΙΘΕΤΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ

Ο ΚΥΚΛΟΣ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ

Διοξείδιο Του άνθρακα

διάχυση

αναπνοή παραγωγοί

καταναλωτές

αποικοδομητές

CO2 νερού

αναπνοή παραγωγοί

καταναλωτές

αποικοδομητές

Ο ΚΥΚΛΟΣ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ ΕΊΝΑΙ ΙΔΙΟΣ ΣΕ ΧΕΡΣΑΙΑ ΚΑΙ ΥΔΑΤΙΝΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΜΕΓΑΛΗ ΠΡΟΣΘΗΚΗ: ΟΙ ΚΑΥΣΕΙΣ

ΑΝΘΡΑΚΑΣ

Είσοδος άνθρακα από ατμόσφαιρα με μορφή CO2 μέσω φωτοσύνθεσης

Κυκλοφορία άνθρακα μέσω γλυκόζης

Αναπνοή: η οξείδωση της γλυκόζης

απελευθερώνει ενέργεια και CO2

Επιστροφή CO2 στην ατμόσφαιρα

Ο κύκλος του C στα υδάτινα οικοσυστήματα

Οι φυτικοί οργανισμοί δεσμεύουν το CO2 που είναι διαλυμένο στο νερό και ακολουθείται η ίδια διαδικασία. Ένα σημαντικό ποσοστό όμως δεν ανακυκλώνεται, αποθηκεύεται στους εξωσκελετούς (κελύφη) πολλών οργανισμών (κοχύλια κλπ) και καταλήγει στο βυθό = πετρέλαιο, γαιάνθρακες, φυσικό αέριο Ο κύκλος κλείνει με την καύση αυτών των υλικών.

Το CO2 αυξάνει

Μειώνεται η βλάστηση (μείωση δέσμευσης)

Αυξάνουν οι καύσεις (αυξάνει η παραγωγή)

ΑΝΘΡΩΠΙΝΕΣ ΠΑΡΕΜΒΑΣΕΙΣ

ΕΚΧΕΡΣΩΣΕΙΣ

ΥΛΟΤΟΜΗΣΗ

ΠΥΡΚΑΓΙΕΣ

Μείωση φωτοσύνθεσης

Βιομηχανίες - μεταφορές

Αύξηση καύσεων

ΚΥΚΛΟΣ ΤΟΥ ΑΖΩΤΟΥ

Yπάρχει στα βιομόρια, πχ. πρωτεϊνες, νουκλεϊκά οξέα

Υπάρχει άφθονο στην ατμόσφαιρα σε μορφή μοριακού αζώτου

Τα φυτά μπορούν να το αξιοποιήσουν μόνο σε μορφή νιτρικών αλάτων

Η εισαγωγή στις τροφικές αλυσίδες γίνεται με αζωτοδέσμευση ατμοσφαιρική και βιολογική

ΑΖΩΤΟΔΕΣΜΕΥΣΗ

ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΑΖΩΤΟΔΕΣΜΕΥΣΗ

(10% της συνολικής)

- Ν2 + νερό = αμμωνία - Ν2 + οξυγόνο = νιτρικά ιόντα

ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΑΠΌ

ΚΕΡΑΥΝΟΥΣ, ΑΣΤΡΑΠΕΣ

ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΑΖΩΤΟΔΕΣΜΕΥΣΗ

Δέσμευση Ν2 από αζωτοδεσμευτικά βακτήρια

μετατροπή σε νιτρικά ιόντα Φυτά ζώα αποικοδόμηση (αποικοδομητές) νιτροποίηση (από νιτροποιητικά

βακτήρια) - NO3φυτάζώα - απονιτροποίηση (απονιτροποιητικά

βακτήρια)

Κύκλος του αζώτου

ΨΥΧΑΝΘΗ

ΜΠΙΖΕΛΙΑ, ΣΟΓΙΑ, ΦΑΣΟΛΙΑ, ΦΑΚΕΣ, ---, ΤΡΙΦΥΛΛΙ

ΨΥΧΑΝΘΗ

ΦΥΜΑΤΙΑ

Στις ρίζες των ψυχανθών υπάρχουν τα φυμάτια.

Μέσα στα φυμάτια ζουν τα αζωτοδεσμευτικά βακτήρια.

Αυτά μετατρέπουν το ατμοσφαιρικό άζωτο σε νιτρικά ιόντα, έτοιμα να χρησιμοποιηθούν από τα φυτά.

ΦΥΜΑΤΙΑ

ΧΡΗΣΙΜΑ ΒΑΚΤΗΡΙΑ ΑΖΩΤΟΔΕΣΜΕΥΤΙΚΑ Συμβιωτικά σε ρίζες ψυχανθών ή ελεύθερα

βακτήρια ΑΠΟΙΚΟΔΟΜΗΤΕΣ ΝΙΤΡΟΠΟΙΗΤΙΚΑ ΑΠΟΝΙΤΡΟΠΟΙΗΤΙΚΑ

Υδάτινα οικοσυστήματα: ο κύκλος είναι ίδιος

Παρεμβάσεις ανθρώπου

Τα οργανικά φυσικά λιπάσματα αντικαταστάθηκαν από βιομηχανικά

Αυτά χρησιμοποιούνται σε μεγάλες ποσότητες Το 1/3 προσλαμβάνεται από τα φυτά, το

υπόλοιπο καταλήγει σε υδάτινους αποδέκτες Προσθήκη αζώτου από λιπάσματα και αστικά

λύματα ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΣ

Λύματα αστικά + λιπάσματα = ευτροφισμός, ρύπανση

ΚΕΝΤΡΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΚΑΣΤΟΡΙΑΣ

ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΟΙ ΤΡΟΠΟΙ ΕΜΠΛΟΥΤΙΣΜΟΥ ΣΕ ΑΖΩΤΟ

ΑΓΡΑΝΑΠΑΥΣΗ ΑΜΕΙΨΙΣΠΟΡΑ

ΕΝΑΛΛΑΓΗ ΣΙΤΗΡΩΝ -

ΨΥΧΑΝΘΩΝ

Προσωρινή διακοπή της καλλιέργειας ενός

αγρού

Στο παρελθόν Χρήση περιττωμάτων από πουλιά

Συλλογή σε περιστερώνες Χρήση γκουανό (περιττώματα ψαροφάγων πουλιών) για λίπασμα ή φωλιές

Κύκλος του νερού

Σημασία του νερού

οριοθετεί τα υδάτινα οικοσυστήματα και καθορίζει τις ιδιότητες τους

εισέρχονται τα θρεπτικά συστατικά και κυκλοφορούν στα φυτά

75% του νωπού βάρους των ζωντανών ιστών Θερμορύθμιση φυτών και ζώων φωτοσύνθεση

Η κυκλοφορία του νερού στηρίζεται

ΕΞΑΤΜΙΣΗ ΔΙΑΠΝΟΗ ΦΥΤΩΝ ΚΑΤΑΚΡΗΜΝΙΣΕΙΣ

1. εξάτμιση

Από επιφάνειες Από τα φύλλα

Από τα στόματα

2. ΔΙΑΠΝΟΗ = Εξάτμιση από τα στόματα

ΦΥΤΑ Το νερό προσλαμβάνεται από τις ρίζες Νερό + θρεπτικά κυκλοφορεί στο εσωτερικό Στα φύλλα απομακρύνεται από τα στομάτα

(διαπνοή) Με τη διαπνοή κινούνται και τα θρεπτικά

στοιχεία (πχ. Νιτρικά ιόντα) σύνδεση με βιογεωχημικούς κύκλους O2, CO2, H2O

ΣΤΟΜΑΤΑ

Με τα στόματα γίνεται Απομάκρυνση νερού ανταλλαγή αερίων Είσοδος διοξειδίου,

αποβολή οξυγόνου στη φωτοσύνθεση

Είσοδος οξυγόνου, αποβολή διοξειδίου στην αναπνοή

Εξάτμιση : το νερό απομακρύνεται από την επιφάνεια με μορφή υδρατμών

Επιδερμική εξάτμιση: η εξάτμιση του νερού από την επιφάνεια των φύλλων

Διαπνοή: απομάκρυνση νερού μέσω στομάτων

3. ΚΑΤΑΚΡΗΜΝΙΣΕΙΣ

ΒΡΟΧΗ, ΧΙΟΝΙ, ΧΑΛΑΖΙ ΚΥΚΛΟΣ ΝΕΡΟΥ απλός πάνω από τη

θάλασσα, πολύπλοκος στην ξηρά

O κύκλος του νερού

ΚΠΕ ΚΑΣΤΟΡΙΑΣ

Στην ξηρά το νερό μπορεί

Να εξατμιστεί Να εισχωρήσει στο υπέδαφος Να προσληφθεί από τα φυτά διαπνοή Να απομακρυνθεί με επιφανειακή απορροή

Λεκάνη απορροής Περιοχή γύρω από ένα υδάτινο οικοσύστημα που

οριοθετείται από τις κορυφές των γύρω βουνών ή υψωμάτων και συγκεντρώνει τα νερά των πηγών και κατακρημνισμάτων (βροχή, χιόνι, χαλάζι) στο υδάτινο οικοσύστημα

Τα δέντρα κρατούν το νερό με τις ρίζες τους στο έδαφος. Στη συνέχεια με τη διαπνοή επιστρέφει στην ατμόσφαιρα

Μείωση των δέντρων στις λεκάνες απορροής μεγαλύτερος όγκος νερού καταλήγει στη θάλασσα

Δέλτα ποταμών Τα επιφανειακά νερά

κουβαλούν θρεπτικά υλικά. Τα δέλτα των ποταμών

εμφανίζουν ψηλή παραγωγικότητα

Ποταμός Καλαμάς

Δέλτα Εβρου Δέλτα Νέστου

ΕΡΗΜΟΠΟΙΗΣΗ

Άγονα εδάφη, μικρή παραγωγικότητα, μικρή βιομάζα εκεί όπου το κλίμα θα επέτρεπε πλούσια βλάστηση.

Η ΕΡΗΜΟΠΟΙΗΣΗ ΟΦΕΙΛΕΤΑΙ

ΟΞΙΝΗ ΒΡΟΧΗ ΑΠΟΨΙΛΩΣΗ ΠΥΡΚΑΓΙΕΣ +

ΥΠΕΡΒΟΣΚΗΣΗ

ΠΥΡΚΑΓΙΕΣ + ΚΑΤΑΡΡΑΚΤΩΔΕΙΣ

ΒΡΟΧΕΣ

ΠΥΡΚΑΓΙΕΣ ΣΤΑ ΜΕΣΟΓΕΙΑΚΑ

ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Μεσογειακά οικοσυστήματα

Υγρός και ήπιος χειμώνας – θερμό, ξερό καλοκαίρι

Ευνοούνται οι πυρκαγιές

•Υψηλές θερμοκρασίες

•Μεγάλη ξηρασία

•Συσσώρευση μη αποικοδομημένων ξερών φύλλων στο έδαφος

Τα φυτά έχουν αναπτύξει μηχανισμούς αναγέννησης και έτσι τα οικοσυστήματα μπορούν να ανακάμψουν σε 10 χρόνια, αρκεί να μην ακολουθήσει υπερβόσκηση.

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗΣ

Νέοι βλαστοί και φύλλα από υπόγειους οφθαλμούς

Αυξημένη φύτρωση σπερμάτων που διασκορπίστηκαν

χάρη τη φωτιά

Οφθαλμοί, σπέρματα

υπόγειοι οφθαλμοί, φύτρωση διασκορπισμένων σπερμάτων

1. παραβλάστηση των καμένων βλαστών - σχηματισμός δηλαδή νέων βλαστών και φύλλων από υπόγειους οφθαλμούς –πχ. Το πουρνάρι, ο σχίνος, η κουμαριά, το κέδρο, η χαρουπιά και η κουτσουπιά σχηματίζουν νέους βλαστούς και φύλλα στη βάση των καμένων βλαστών.

2. αυξάνει η φυτρωτικότητα των σπερμάτων τους μετά την φωτιά. Οι λαδανιές, τα τριφύλλια και τα πεύκα επιβιώνουν λόγω της φύτρωσης νέων σπερμάτων, τα οποία προστατεύτηκαν από τη φωτιά θαμμένα στα πρώτα εκατοστά του εδάφους ή μένοντας μέσα στους κώνους (κουκουνάρια των πεύκων) που ανοίγουν αφού θερμανθούν στους 70-80 βαθμούς C. Μετά τη φωτιά η φύτρωση των σπερμάτων αυτών ευνοείται λόγω έλλειψης ανταγωνισμού.

Αναγέννηση

Αρκεί να μην εμφανιστούν κατσίκια, ή να μην ξανακαεί