Biogeochemie: 3 belangrijke componenten van biogeochemie - uitgelegd!

Enkele van de belangrijkste componenten van biogeochemie zijn als volgt:

De term biogeochemie wordt gedefinieerd als de studie van hoe levende systemen de geologie en chemie van de aarde beïnvloeden en controleren. Zo omvat biogeochemie vele aspecten van de abiotische en biotische wereld waarin we leven. Er zijn verschillende hoofdprincipes en hulpmiddelen die biogeochemisten gebruiken om aardsystemen te bestuderen.

Afbeelding met dank aan: biochem.uwo.ca/fac/yang/coloured_test_tubes.jpg

De meeste van de belangrijkste milieuproblemen waarmee we vandaag in onze wereld worden geconfronteerd, kunnen worden geanalyseerd met behulp van biogeochemische principes en hulpmiddelen. Deze problemen omvatten het broeikaseffect, zure regen, milieuverontreiniging en toenemende broeikasgassen. De principes en hulpmiddelen die we gebruiken, kunnen worden onderverdeeld in 3 hoofdcomponenten: elementverhoudingen, massabalans en elementcycli.

1. Elementratio's:

In biologische systemen verwijzen we naar belangrijke elementen als "conservatief". Deze elementen zijn vaak voedingsstoffen. Met "conservatief" bedoelen we dat een organisme de hoeveelheid van deze elementen in hun weefsels slechts in geringe mate kan veranderen om in goede gezondheid te blijven. Bijvoorbeeld, in gezonde algen hebben de elementen C, N, P en Fe de volgende verhouding, de Redfield-ratio genoemd, naar de oceanograaf die het heeft ontdekt:

C: N: P: Fe = 106: 16: 1: 0, 01

Zodra we deze verhoudingen kennen, kunnen we ze vergelijken met de verhoudingen die we meten in een monster van algen om te bepalen of de algen ontbreken in een van deze beperkende voedingsstoffen.

2. Massabalans:

Een ander belangrijk hulpmiddel dat biogeochemisten gebruiken, is een eenvoudige massabalansvergelijking om de toestand van een systeem te beschrijven. Met behulp van een massabalansbenadering kunnen we bepalen of het systeem verandert en hoe snel het verandert. De vergelijking is:

NETWISSELING = INPUT + UITGANG + INTERNE VERANDERING

In deze vergelijking wordt de netto verandering in het systeem van de ene periode naar de andere bepaald door wat de inputs zijn, wat de outputs zijn en wat de interne verandering in het systeem was.

3. Element Cycling:

Element cycling beschrijft waar en hoe snelle elementen in een systeem bewegen. Er zijn twee algemene klassen van gesloten en open systemen. Een gesloten systeem verwijst naar een systeem waarbij de in- en uitgangen verwaarloosbaar zijn in vergelijking met de interne wijzigingen.

Voorbeelden van dergelijke systemen zijn een fles of onze hele wereldbol. Er zijn twee manieren om het fietsen van materialen binnen dit gesloten systeem te beschrijven, door te kijken naar de snelheid van beweging of de bewegingsroutes.

1. Snelheid = aantal cycli / tijd als de snelheid toeneemt, de productiviteit stijgt

2. Paden - belangrijk vanwege de verschillende reacties die kunnen optreden

In een open systeem zijn er in- en uitgangen evenals de interne cyclus. We kunnen dus de bewegingssnelheid en de paden beschrijven, net zoals we deden voor het gesloten systeem, maar we kunnen ook een nieuw concept definiëren, de verblijftijd. De verblijftijd geeft aan hoe lang gemiddeld een element binnen het systeem blijft voordat het het systeem verlaat.

1. Tarief

2. Paden

3. Verblijftijd, Rt

Rt = totale hoeveelheid materie / uitvoersnelheid van materie

(Merk op dat de "eenheden" in deze berekening correct moeten worden geannuleerd)