الدورة البيوجيوكيميائية

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 24 صور
الموسوعة الحرة

الدورة البيوجيوكيميائية ، أو بشكل أعم دورة المادة ، [ 1 ] هي حركة وتحول العناصر والمركبات الكيميائية بين الكائنات الحية والغلاف الجوي وقشرة الأرض. تشمل الدورات البيوجيوكيميائية الرئيسية دورة الكربون ، ودورة النيتروجين ، ودورة الماء . في كل دورة، يتحول العنصر أو الجزيء الكيميائي ويدور عبر الكائنات الحية وعبر مختلف التكوينات الجيولوجية والخزانات، بما في ذلك الغلاف الجوي والتربة والمحيطات. يمكن اعتبارها المسار الذي تدور من خلاله المادة الكيميائية (تتحول أو تنتقل عبر) المكونات الحيوية وغير الحيوية للأرض . المكون الحيوي هو المحيط الحيوي ، أما المكونات غير الحيوية فهي الغلاف الجوي والغلاف الصخري والغلاف المائي .

على سبيل المثال، في دورة الكربون، تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي عبر عملية التمثيل الضوئي ، محولةً إياه إلى مركبات عضوية تستخدمها الكائنات الحية للطاقة والنمو. ثم يُطلق الكربون مرة أخرى إلى الغلاف الجوي من خلال التنفس والتحلل . إضافةً إلى ذلك ، يُخزن الكربون في الوقود الأحفوري ويُطلق إلى الغلاف الجوي من خلال الأنشطة البشرية كحرق الوقود الأحفوري . في دورة النيتروجين، تُحوّل النباتات غاز النيتروجين الجوي إلى أشكال قابلة للاستخدام كالأمونيا والنترات عبر عملية تثبيت النيتروجين . يمكن للكائنات الحية الأخرى استخدام هذه المركبات، ويعود النيتروجين إلى الغلاف الجوي من خلال عملية نزع النيتروجين وغيرها من العمليات. في دورة الماء، يتبخر الماء، المذيب العالمي، من اليابسة والمحيطات ليشكل السحب في الغلاف الجوي، ثم يهطل عائدًا إلى أجزاء مختلفة من الكوكب. يمكن أن يتسرب الهطول إلى الأرض ليصبح جزءًا من أنظمة المياه الجوفية التي تستخدمها النباتات والكائنات الحية الأخرى، أو يمكن أن يجري على السطح ليشكل البحيرات والأنهار. ثم يمكن للمياه الجوفية أن تتسرب إلى المحيط مع تصريفات الأنهار ، الغنية بالمواد العضوية الذائبة والجسيمية وغيرها من العناصر الغذائية.

توجد دورات بيوجيوكيميائية للعديد من العناصر الأخرى ، مثل الأكسجين والهيدروجين والفوسفور والكالسيوم والحديد والكبريت والزئبق والسيلينيوم . كما توجد دورات للجزيئات، مثل الماء والسيليكا . بالإضافة إلى ذلك ، توجد دورات ماكروسكوبية كدورة الصخور ، ودورات ناتجة عن الأنشطة البشرية للمركبات الاصطناعية مثل ثنائي الفينيل متعدد الكلور (PCBs) . وفي بعض الدورات ، توجد خزانات جيولوجية حيث يمكن أن تبقى المواد أو تُحجز لفترات طويلة.

تتضمن الدورات البيوجيوكيميائية تفاعل العمليات البيولوجية والجيولوجية والكيميائية. تشمل العمليات البيولوجية تأثير الكائنات الدقيقة ، التي تُعدّ محركات أساسية للدورات البيوجيوكيميائية. تتمتع الكائنات الدقيقة بالقدرة على القيام بمجموعة واسعة من العمليات الأيضية الضرورية لدورة المغذيات ( المغذيات الكبرى والصغرى ) والمواد الكيميائية في جميع أنحاء النظم البيئية العالمية. بدون الكائنات الدقيقة ، لن تحدث العديد من هذه العمليات، مما يؤثر بشكل كبير على أداء النظم البيئية البرية والبحرية، وعلى الدورات البيوجيوكيميائية للكوكب ككل. يمكن أن تؤثر التغيرات في هذه الدورات على صحة الإنسان. تتداخل هذه الدورات فيما بينها، وتلعب أدوارًا مهمة في تنظيم المناخ، ودعم نمو النباتات والعوالق النباتية والكائنات الحية الأخرى، والحفاظ على صحة النظم البيئية بشكل عام. يمكن للأنشطة البشرية، مثل حرق الوقود الأحفوري واستخدام كميات كبيرة من الأسمدة، أن تُخلّ بهذه الدورات، مما يُساهم في تغير المناخ والتلوث وغيرها من المشكلات البيئية.

ملخص

الدورة البيوجيوكيميائية العامة [ 2 ]
نسخة مبسطة من دورة النيتروجين

تتدفق الطاقة بشكل اتجاهي عبر النظم البيئية، فتدخل على شكل ضوء الشمس (أو جزيئات غير عضوية للكائنات الكيميائية ذاتية التغذية ) وتخرج على شكل حرارة خلال عمليات النقل المتعددة بين المستويات الغذائية . ومع ذلك، فإن المادة التي تُكوّن الكائنات الحية محفوظة ويُعاد تدويرها. تتخذ العناصر الستة الأكثر شيوعًا المرتبطة بالجزيئات العضوية - الكربون، والنيتروجين، والهيدروجين، والأكسجين، والفوسفور، والكبريت - أشكالًا كيميائية متنوعة، وقد تبقى لفترات طويلة في الغلاف الجوي، أو على اليابسة، أو في الماء، أو تحت سطح الأرض. تلعب العمليات الجيولوجية، مثل التجوية ، والتعرية ، وتصريف المياه ، وانغماس الصفائح القارية ، دورًا في إعادة تدوير هذه المواد. ولأن الجيولوجيا والكيمياء لهما دور رئيسي في دراسة هذه العملية، تُسمى إعادة تدوير المادة غير العضوية بين الكائنات الحية وبيئتها بالدورة البيوجيوكيميائية. [ 3 ]

تستخدم الكائنات الحية العناصر الستة المذكورة آنفًا بطرق متنوعة. يوجد الهيدروجين والأكسجين في الماء والجزيئات العضوية ، وكلاهما ضروري للحياة. يوجد الكربون في جميع الجزيئات العضوية، بينما يُعد النيتروجين مكونًا هامًا للأحماض النووية والبروتينات . يُستخدم الفوسفور في تكوين الأحماض النووية والدهون الفوسفورية التي تُشكل الأغشية البيولوجية . يُعد الكبريت عنصرًا أساسيًا في البنية ثلاثية الأبعاد للبروتينات. تتداخل دورات هذه العناصر فيما بينها. فعلى سبيل المثال، تُعد حركة الماء ضرورية لتسرب الكبريت والفوسفور إلى الأنهار التي تصب بدورها في المحيطات. وتدور المعادن عبر الغلاف الحيوي بين المكونات الحيوية وغير الحيوية، ومن كائن حي إلى آخر. [ 4 ]

تضم النظم البيئية العديد من الدورات البيوجيوكيميائية التي تعمل كجزء من النظام، مثل دورة الماء، ودورة الكربون، ودورة النيتروجين، وغيرها. جميع العناصر الكيميائية الموجودة في الكائنات الحية هي جزء من الدورات البيوجيوكيميائية. بالإضافة إلى كونها جزءًا من الكائنات الحية، فإن هذه العناصر الكيميائية تدور أيضًا عبر العوامل غير الحية في النظم البيئية مثل الماء ( الغلاف المائي )، واليابسة ( الغلاف الصخري )، والهواء ( الغلاف الجوي ). [ 5 ]

يمكن الإشارة إلى العناصر الحية على كوكب الأرض مجتمعةً باسم المحيط الحيوي . جميع العناصر الغذائية - مثل الكربون والنيتروجين والأكسجين والفوسفور والكبريت - التي تستخدمها الكائنات الحية في النظم البيئية هي جزء من نظام مغلق ؛ لذلك، يتم إعادة تدوير هذه المواد الكيميائية بدلاً من فقدانها وتجديدها باستمرار كما هو الحال في النظام المفتوح. [ 5 ]

ترتبط الأجزاء الرئيسية من المحيط الحيوي بتدفق العناصر والمركبات الكيميائية في دورات بيوجيوكيميائية. وتلعب الكائنات الحية دورًا هامًا في العديد من هذه الدورات. تُطلق البراكين موادًا من باطن الأرض. ويتبادل الغلاف الجوي بعض المركبات والعناصر بسرعة مع الكائنات الحية والمحيطات. أما تبادل المواد بين الصخور والتربة والمحيطات فهو أبطأ عمومًا. [ 2 ]

يُعدّ تدفق الطاقة في النظام البيئي نظامًا مفتوحًا ؛ إذ تُمدّ الشمس الكوكب باستمرار بالطاقة على شكل ضوء، بينما تُستهلك هذه الطاقة وتُفقد في نهاية المطاف على شكل حرارة عبر المستويات الغذائية للشبكة الغذائية. يُستخدم الكربون في تكوين الكربوهيدرات والدهون والبروتينات، وهي المصادر الرئيسية للطاقة الغذائية . تتأكسد هذه المركبات لتُطلق ثاني أكسيد الكربون، الذي تستطيع النباتات امتصاصه لتكوين مركبات عضوية. ويستمد هذا التفاعل الكيميائي طاقته من طاقة ضوء الشمس.

يتطلب تكوين الطاقة من الكربون والهيدروجين والأكسجين ضوء الشمس، لكن النظم البيئية في أعماق البحار ، حيث لا يصل ضوء الشمس، تحصل على الطاقة من الكبريت. ويمكن لكائنات حية، مثل دودة الأنبوب العملاقة ، استخدام كبريتيد الهيدروجين الموجود بالقرب من الفتحات الحرارية المائية . وفي دورة الكبريت ، يُعاد تدوير الكبريت باستمرار كمصدر للطاقة. ويمكن إطلاق الطاقة من خلال أكسدة واختزال مركبات الكبريت (مثل أكسدة الكبريت العنصري إلى كبريتيت ثم إلى كبريتات ).

على الرغم من أن الأرض تتلقى الطاقة باستمرار من الشمس، إلا أن تركيبها الكيميائي ثابتٌ في جوهره، إذ لا تُضاف إليها المادة الإضافية إلا نادرًا عبر النيازك. ولأن هذا التركيب الكيميائي لا يتجدد كحال الطاقة، فلا بد من إعادة تدوير جميع العمليات التي تعتمد على هذه المواد الكيميائية. وتشمل هذه الدورات كلاً من الغلاف الحيوي الحي والغلاف الصخري غير الحي ، والغلاف الجوي ، والغلاف المائي .

يمكن مقارنة الدورات البيوجيوكيميائية بالدورات الجيوكيميائية . فالأخيرة تتعامل فقط مع الخزانات القشرية وتحت القشرية على الرغم من تداخل بعض العمليات من كليهما.

المقصورات

تعمل الدورات البيوجيوكيميائية عن طريق نقل المواد، التي قد تخضع أيضًا لإعادة ترتيب كيميائي، عبر مسارات في المكونات الحيوية وغير الحيوية للأرض. المكون الحيوي هو الغلاف الحيوي ، أما المكونات غير الحيوية فهي الغلاف الجوي ، والغلاف الصخري، والغلاف المائي .

الحيز الحيوي

المحيط الحيوي

تُساهم الكائنات الدقيقة بشكل كبير في الدورات البيوجيوكيميائية في النظام الأرضي. [ 7 ] [ 8 ]

المكونات غير الحيوية

مشهد شاطئي يُظهر في آن واحد المكونات غير الحية الثلاثة: الغلاف الجوي (الهواء)، والغلاف المائي (المحيط)، والغلاف الصخري (الأرض).

أَجواء

المحيط المائي

بعض أدوار الكائنات البحرية في الدورة البيوجيوكيميائية في المحيط الجنوبي [ 9 ]

يُغطي المحيط العالمي أكثر من 70% من سطح الأرض، وهو شديد التباين. تُشكّل المناطق البحرية المنتجة والنظم البيئية الساحلية جزءًا صغيرًا من المحيط من حيث المساحة السطحية، إلا أنها تُؤثر تأثيرًا هائلًا على الدورات البيوجيوكيميائية العالمية التي تُجريها المجتمعات الميكروبية ، والتي تُمثّل 90% من الكتلة الحيوية للمحيط. [ 10 ] ركّزت الدراسات في السنوات الأخيرة بشكلٍ كبير على دورة الكربون والمغذيات الكبرى مثل النيتروجين والفوسفور والسيليكات؛ بينما حظيت عناصر أخرى مهمة مثل الكبريت أو العناصر النزرة بدراسة أقل، مما يعكس المشكلات التقنية واللوجستية المرتبطة بها. [ 11 ] وتتعرض هذه المناطق البحرية، والكائنات الحية التي تُشكّل نظمها البيئية، لضغوط بشرية كبيرة، مما يُؤثر على الحياة البحرية وإعادة تدوير الطاقة والمغذيات. [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] ومن الأمثلة الرئيسية على ذلك ظاهرة التخثث الثقافي ، حيث يؤدي جريان المياه الزراعية إلى إثراء النظم البيئية الساحلية بالنيتروجين والفوسفور، مما يزيد الإنتاجية بشكل كبير ويؤدي إلى ازدهار الطحالب ، ونقص الأكسجين في عمود الماء وقاع البحر، وزيادة انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، [ 15 ] مع تأثيرات محلية وعالمية مباشرة على دورات النيتروجين والكربون . ومع ذلك، فإن جريان المواد العضوية من البر الرئيسي إلى النظم البيئية الساحلية ليس سوى واحد من سلسلة من التهديدات الملحة التي تُرهق المجتمعات الميكروبية بسبب التغير المناخي العالمي. كما أدى تغير المناخ إلى تغييرات في الغلاف الجليدي ، حيث يذوب الجليد والتربة الصقيعية، مما يؤدي إلى تكثيف التطبق البحري ، في حين أن تحولات حالة الأكسدة والاختزال في مختلف المناطق الأحيائية تُعيد تشكيل التجمعات الميكروبية بسرعة وبمعدل غير مسبوق. [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 11 ]

لذا، يؤثر التغير المناخي العالمي على عمليات حيوية رئيسية، تشمل الإنتاجية الأولية ، وتثبيت ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين ، وتنفس/ إعادة تمعدن المواد العضوية ، وترسب ثاني أكسيد الكربون المثبت في قاع المحيط . [ 19 ] إضافةً إلى ذلك، تشهد المحيطات عملية تحمض ، مع تغير في درجة الحموضة بمقدار 0.1 وحدة تقريبًا بين فترة ما قبل الثورة الصناعية واليوم، مما يؤثر على توازن الكربونات / البيكربونات . وقد أشارت التقارير إلى أن التحمض يؤثر بدوره على مجتمعات العوالق ، لا سيما من خلال تأثيره على الكائنات المُكلسة. [ 20 ] ثمة أدلة أيضاً على حدوث تحولات في إنتاج المركبات العضوية المتطايرة الوسيطة الرئيسية، والتي يُحدث بعضها تأثيرات ملحوظة على الاحتباس الحراري (مثل أكسيد النيتروز والميثان ، كما استعرضها بريتبرغ في عام 2018، [ 17 ] نتيجة لارتفاع درجة الحرارة العالمية، وتطبق طبقات المحيطات، ونقص الأكسجين، مما يؤدي إلى فقدان ما بين 25 و50% من النيتروجين من المحيط إلى الغلاف الجوي في ما يُسمى بمناطق الحد الأدنى للأكسجين [ 21 ] أو المناطق البحرية اللاهوائية ، [ 22 ] بفعل العمليات الميكروبية. كما أن هناك منتجات أخرى، سامة عادةً للكائنات البحرية السابحة ، بما في ذلك مركبات الكبريت المختزلة مثل كبريتيد الهيدروجين ، والتي لها تأثير سلبي على الموارد البحرية كالمصايد وتربية الأحياء المائية الساحلية. وبينما تسارع التغير المناخي العالمي، ازداد الوعي بتعقيد النظم البيئية البحرية، ولا سيما الدور الأساسي للميكروبات كمحركات لوظائف النظام البيئي. [ 18 ] [ 11 ]

الغلاف الصخري

الخزانات

تُخزَّن المواد الكيميائية أحيانًا لفترات طويلة في مكان واحد. يُسمى هذا المكان خزانًا ، ويشمل، على سبيل المثال، رواسب الفحم التي تخزن الكربون لفترة طويلة. [ 23 ] أما عندما تُخزَّن المواد الكيميائية لفترات قصيرة فقط، فإنها تُخزَّن في أحواض تبادل . ومن أمثلة أحواض التبادل النباتات والحيوانات. [ 23 ]

تستخدم النباتات والحيوانات الكربون لإنتاج الكربوهيدرات والدهون والبروتينات، والتي يمكن استخدامها بدورها لبناء هياكلها الداخلية أو للحصول على الطاقة. تستخدم النباتات والحيوانات الكربون مؤقتًا في أنظمتها ثم تطلقه مرة أخرى في الهواء أو الوسط المحيط. عمومًا، تُعدّ خزانات الكربون عوامل غير حيوية، بينما تُعدّ أحواض التبادل عوامل حيوية. يبقى الكربون في النباتات والحيوانات لفترة قصيرة نسبيًا مقارنةً برواسب الفحم. تُسمى المدة التي يبقى فيها عنصر كيميائي في مكان ما بفترة الإقامة أو فترة التجدد (وتُسمى أيضًا فترة التجديد أو عمر الخروج). [ 23 ]

نماذج الصناديق

نموذج أساسي من صندوق واحد

تُستخدم نماذج الصناديق على نطاق واسع لنمذجة الأنظمة البيوجيوكيميائية. [ 24 ] [ 25 ] تُعدّ نماذج الصناديق نسخًا مبسطة من الأنظمة المعقدة، حيث تُختزل إلى صناديق (أو خزانات تخزين ) للمواد الكيميائية، مرتبطة بتدفقات المواد . تحتوي نماذج الصناديق البسيطة على عدد قليل من الصناديق ذات خصائص، مثل الحجم، لا تتغير مع الزمن. يُفترض أن تتصرف الصناديق كما لو كانت مختلطة بشكل متجانس. [ 25 ] غالبًا ما تُستخدم هذه النماذج لاستخلاص صيغ تحليلية تصف ديناميكيات ووفرة الأنواع الكيميائية في حالة الاستقرار.

يُظهر الرسم التخطيطي على اليمين نموذجًا أساسيًا ذا صندوق واحد. يحتوي الخزان على كمية المادة M قيد الدراسة، والمحددة بخصائصها الكيميائية أو الفيزيائية أو البيولوجية. المصدر Q هو تدفق المادة إلى الخزان، والمصرف S هو تدفق المادة خارج الخزان. تُمثل الموازنة آلية التحقق والتوازن بين المصادر والمصارف التي تؤثر على دوران المادة في الخزان. يكون الخزان في حالة استقرار إذا كانت Q = S ، أي إذا كانت المصادر تُوازن المصارف ولا يحدث أي تغيير بمرور الوقت. [ 25 ]

زمن الإقامة أو زمن الدوران هو متوسط ​​الوقت الذي تقضيه المادة في الخزان. إذا كان الخزان في حالة استقرار، فإن هذا الزمن يساوي الوقت اللازم لملء الخزان أو تفريغه. وبالتالي، إذا كان τ هو زمن الدوران، فإن τ = M / S. [25] المعادلة التي تصف معدل تغير محتوى الخزان هي

دمدت=سؤال-S=سؤال-مτ.{\displaystyle {\frac {dM}{dt}}=QS=Q-{\frac {M}{\tau }}.}

عندما يكون هناك خزانان أو أكثر متصلان، يمكن اعتبار المادة وكأنها تتداول بين الخزانات، وقد يكون هناك أنماط يمكن التنبؤ بها للتدفق الدوري. [ 25 ] عادةً ما تُحل نماذج الصناديق المتعددة الأكثر تعقيدًا باستخدام التقنيات العددية.

نموذج بسيط بثلاثة مربعات. ميزانية مبسطة لتدفقات الكربون في المحيطات [ 26 ]
وحدات القياس

عادةً ما تقيس النماذج الصندوقية البيوجيوكيميائية العالمية ما يلي:

  • كتل الخزانات بالبيتاجرام ( Pg)
  • تدفقات التدفق بالبيتاجرام في السنة (Pg yr −1 )

يُظهر الرسم البياني على اليسار ميزانية مبسطة لتدفقات الكربون في المحيطات. ويتكون من ثلاثة نماذج صندوقية بسيطة مترابطة، أحدها للمنطقة المضيئة ، والآخر لقاع المحيط أو المحيط المظلم، والثالث لرواسب المحيط . في المنطقة المضيئة، يبلغ صافي إنتاج العوالق النباتية حوالي 50 بيتاغرام من الكربون سنويًا. يُصدَّر حوالي 10 بيتاغرام إلى قاع المحيط، بينما يُستهلك 40 بيتاغرام المتبقية في عملية التنفس. يحدث تحلل الكربون العضوي عندما تترسب الجسيمات ( الثلج البحري ) عبر قاع المحيط. يصل 2 بيتاغرام فقط في النهاية إلى قاع البحر، بينما يُستهلك 8 بيتاغرام المتبقية في عملية التنفس في المحيط المظلم. في الرواسب، يزداد النطاق الزمني المتاح للتحلل بشكل كبير، مما يؤدي إلى تحلل 90% من الكربون العضوي المُوَصَّل، ولا يُدفن في النهاية سوى 0.2 بيتاغرام من الكربون سنويًا، وينتقل من الغلاف الحيوي إلى الغلاف الأرضي. [ 26 ]

نموذج أكثر تعقيدًا يتضمن العديد من الصناديق المتفاعلة. معدلات تصدير ودفن الكربون العضوي الأرضي في المحيط [ 27 ]

يُظهر الرسم البياني على اليمين نموذجًا أكثر تعقيدًا يتضمن العديد من المربعات المتفاعلة. تمثل كتل الخزانات هنا مخزونات الكربون ، مقاسة بوحدة بيتاغرام من الكربون (Pg C). تحدث تدفقات تبادل الكربون، مقاسة بوحدة بيتاغرام من الكربون في السنة (Pg C yr −1 )، بين الغلاف الجوي ومصرفيه الرئيسيين، اليابسة والمحيط. تشير الأرقام والأسهم السوداء إلى كتلة الخزانات وتدفقات التبادل المقدرة لعام 1750، قبيل الثورة الصناعية مباشرةً . تشير الأسهم الحمراء (والأرقام المرتبطة بها) إلى التغيرات السنوية في التدفقات الناتجة عن الأنشطة البشرية، بمتوسط ​​الفترة الزمنية 2000-2009. وهي توضح كيفية تغير دورة الكربون منذ عام 1750. تمثل الأرقام الحمراء في الخزانات التغيرات التراكمية في الكربون الناتج عن الأنشطة البشرية منذ بداية العصر الصناعي، 1750-2011. [ 28 ] [ 29 ] [ 27 ]

دورات سريعة وبطيئة

تعمل الدورة السريعة عبر المحيط الحيوي، بما في ذلك التبادلات بين اليابسة والغلاف الجوي والمحيطات. تمثل الأرقام الصفراء التدفقات الطبيعية للكربون بمليارات الأطنان (جيجا طن) سنويًا. أما الأرقام الحمراء فتمثل المساهمات البشرية، والأرقام البيضاء تمثل الكربون المخزن. [ 30 ]
تعمل الدورة البطيئة في الغلاف الصخري من خلال الصخور، بما في ذلك النشاط البركاني والتكتوني.

توجد دورات بيوجيوكيميائية سريعة وبطيئة. تعمل الدورات السريعة في الغلاف الحيوي ، بينما تعمل الدورات البطيئة في الغلاف الصخري . يمكن أن تكتمل الدورات السريعة أو البيولوجية في غضون سنوات، ناقلةً المواد من الغلاف الجوي إلى الغلاف الحيوي، ثم تعود إلى الغلاف الجوي. أما الدورات البطيئة أو الجيولوجية، فقد تستغرق ملايين السنين، ناقلةً المواد عبر قشرة الأرض بين الصخور والتربة والمحيطات والغلاف الجوي. [ 31 ]

على سبيل المثال، يوضح الرسم البياني على اليمين دورة الكربون السريعة. تتضمن هذه الدورة عمليات بيوجيوكيميائية قصيرة الأجل نسبيًا بين البيئة والكائنات الحية في المحيط الحيوي. وتشمل انتقال الكربون بين الغلاف الجوي والنظم البيئية البرية والبحرية، بالإضافة إلى التربة ورواسب قاع البحر . تتضمن الدورة السريعة دورات سنوية تشمل عملية التمثيل الضوئي، ودورات عقدية تشمل النمو النباتي والتحلل. ستحدد تفاعلات دورة الكربون السريعة مع الأنشطة البشرية العديد من التأثيرات المباشرة لتغير المناخ. [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]

يوضح الرسم البياني الآخر الدورة البطيئة. وهي تتضمن عمليات جيولوجية كيميائية متوسطة إلى طويلة الأمد تنتمي إلى دورة الصخور . قد يستغرق التبادل بين المحيط والغلاف الجوي قرونًا، وقد يستغرق تجوية الصخور ملايين السنين. يترسب الكربون الموجود في المحيط على قاع المحيط حيث يمكن أن يشكل صخورًا رسوبية وينغمس في وشاح الأرض . تؤدي عمليات بناء الجبال إلى عودة هذا الكربون الجيولوجي إلى سطح الأرض. هناك، تتجوى الصخور ويعود الكربون إلى الغلاف الجوي عن طريق إطلاق الغازات وإلى المحيط عن طريق الأنهار. يعود كربون جيولوجي آخر إلى المحيط من خلال الانبعاث الحراري المائي لأيونات الكالسيوم. في أي عام، ينتقل ما بين 10 و100 مليون طن من الكربون في هذه الدورة البطيئة. يشمل ذلك البراكين التي تعيد الكربون الجيولوجي مباشرة إلى الغلاف الجوي على شكل ثاني أكسيد الكربون. ومع ذلك، فإن هذا يمثل أقل من واحد بالمائة من ثاني أكسيد الكربون المنبعث في الغلاف الجوي من حرق الوقود الأحفوري. [ 31 ] [ 32 ]

دورات عميقة

تُعدّ باطن الأرض أكبر خزان للكربون على وجه الأرض، إذ تحتوي على ما بين 14 و135 بيتاغرام من الكربون [ 36 ] ، وتُمثّل ما بين 2 و19% من إجمالي الكتلة الحيوية [ 37 ] . تُحفّز الكائنات الدقيقة تحوّلات المركبات العضوية وغير العضوية في هذه البيئة، وبالتالي تُسيطر على الدورات البيوجيوكيميائية. تعتمد المعرفة الحالية بعلم البيئة الميكروبية لباطن الأرض بشكل أساسي على تسلسلات جين الحمض النووي الريبوزي 16S (rRNA). تُشير التقديرات الحديثة إلى أن أقل من 8% من تسلسلات 16S rRNA في قواعد البيانات العامة مُستمدة من كائنات حية تعيش في باطن الأرض [ 38 ] ، وأن جزءًا صغيرًا فقط منها مُمثّل بجينومات أو عزلات. لذا، فإن المعلومات الموثوقة حول استقلاب الميكروبات في باطن الأرض شحيحة للغاية. علاوة على ذلك، لا يُعرف إلا القليل عن كيفية ترابط الكائنات الحية في النظم البيئية لباطن الأرض استقلابيًا. تشير بعض الدراسات القائمة على الاستزراع للتجمعات التكافلية [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] ، والتحليلات الميتاجينومية صغيرة النطاق للمجتمعات الطبيعية [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ] ، إلى أن الكائنات الحية مرتبطة عبر عمليات نقل أيضية: أي نقل نواتج تفاعلات الأكسدة والاختزال من كائن حي إلى آخر. مع ذلك، لم تُحلل البيئات المعقدة تحليلاً كاملاً بما يكفي لفهم شبكات التفاعل الأيضي التي تقوم عليها. هذا يُقيد قدرة النماذج البيوجيوكيميائية على استيعاب الجوانب الرئيسية لدورات الكربون والمغذيات الأخرى. [ 45 ] وتملك المناهج الجديدة، مثل الميتاجينوميات المُحَلَّلة للجينوم، وهو منهج يُمكنه إنتاج مجموعة شاملة من مسودات الجينومات، بل وحتى الجينومات الكاملة، للكائنات الحية دون الحاجة إلى عزلها في المختبر [ 42 ] [ 46 ] [ 47 ] ، القدرة على توفير هذا المستوى الحاسم من فهم العمليات البيوجيوكيميائية. [ 48 ]

بعض الأمثلة

بعض الدورات البيوجيوكيميائية الأكثر شهرة موضحة أدناه:

تُجرى حاليًا دراسات على العديد من الدورات البيوجيوكيميائية لأول مرة. ويُحدث تغير المناخ والتأثيرات البشرية تغييرات جذرية في سرعة هذه الدورات غير المعروفة نسبيًا، وشدتها، وتوازنها، والتي تشمل ما يلي:

  • دورة الزئبق ، [ 49 ] و
  • الدورة البشرية المنشأ لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور. [ 50 ]

تتضمن الدورات البيوجيوكيميائية دائمًا حالات توازن نشطة: توازن في دورة العنصر بين المكونات. ومع ذلك، قد يشمل التوازن الكلي مكونات موزعة على نطاق عالمي.

بما أن الدورات البيوجيوكيميائية تصف حركة المواد على مستوى الكرة الأرضية بأكملها، فإن دراستها متعددة التخصصات بطبيعتها. قد ترتبط دورة الكربون بأبحاث في علم البيئة وعلوم الغلاف الجوي . [ 53 ] كما ترتبط الديناميكيات البيوكيميائية بمجالات الجيولوجيا وعلم التربة . [ 54 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "مؤسسة CK12" . flexbooks.ck12.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21-03-2022 .
  2. 1 2 موسى، م. (2012) الدورات البيوجيوكيميائية مؤرشفة في 22-11-2021 في آلة Wayback . موسوعة الأرض .
  3. ↑ دورات الجيوكيمياء مؤرشفة في 27-09-2021 في Wayback Machine ، OpenStax ، 9 مايو 2019.تم نسخ المادة من هذا المصدر، وهو متاح بموجب ترخيص Creative Commons Attribution 4.0 International مؤرشف في 16-10-2017 في Wayback Machine .
  4. ↑ فيشر إم آر (محرر) (2019) علم الأحياء البيئي ، 3.2 دورات الجيوكيمياء. مؤرشف بتاريخ 27-09-2021 في أرشيف الإنترنت ، أوبن ستاكس.نُسخت المادة من هذا المصدر، وهو متاح بموجب ترخيص Creative Commons Attribution 4.0 الدولي . مؤرشف بتاريخ 16-10-2017 في أرشيف الإنترنت .
  5. 1 2 "الدورات البيوجيوكيميائية" . مجلس التثقيف البيئي. مؤرشف من الأصل في 30 أبريل 2015. تم الاطلاع عليه في 20 نوفمبر 2017 .
  6. ↑ أفيلار، س.، فان دير فورت، ت. س.، وإيجلينتون، ت. إ. (2017). "أهمية مخزونات الكربون في الرواسب البحرية لجرد انبعاثات غازات الاحتباس الحراري الوطنية للدول البحرية". توازن الكربون وإدارته ، 12 (1): 10. doi : 10.1186/s13021-017-0077-x .نُسخت هذه المادة من هذا المصدر، وهو متاح بموجب ترخيص Creative Commons Attribution 4.0 International . مؤرشف بتاريخ 16 أكتوبر 2017 في Wayback Machine .
  7. ↑ فالكوفسكي، بي جي؛ فينكيل، تي؛ ديلونج، إي إف (2008). "المحركات الميكروبية التي تُحرك دورات الأرض البيوجيوكيميائية". مجلة ساينس . 320 (5879): 1034-1039 . رمز Bibcode : 2008Sci...320.1034F . doi : 10.1126/science.1153213 . PMID 18497287. S2CID 2844984 .  
  8. ↑ زاكيم، إميلي جيه؛ بولز، مارتن إف؛ فولوز، مايكل جيه (2020). "نماذج دورات بيوجيوكيميائية عالمية مُستندة إلى تفاعلات الأكسدة والاختزال" . نيتشر كوميونيكيشنز . 11 (1): 5680. Bibcode : 2020NatCo..11.5680Z . doi : 10.1038/s41467-020-19454- w . PMC 7656242. PMID 33173062 .  تم نسخ المادة من هذا المصدر، وهو متاح بموجب ترخيص Creative Commons Attribution 4.0 International License. تمت أرشفته في 2017-10-16 في Wayback Machine .
  9. ↑ هينلي، سيان ف.؛ كافان، إيما ل.؛ فوسيت، سارة إي.؛ كير، رودريغو؛ مونتيرو، تياغو؛ شيريل، روبرت م.؛ بوي، أندرو ر.؛ بويد، فيليب و.؛ بارنز، ديفيد ك. أ.؛ شلوس، إيرين ر.؛ مارشال، تانيا؛ فلين، راكيل؛ سميث، شانتيل (2020). "تغيرات الكيمياء الحيوية للمحيط الجنوبي وآثارها على النظام البيئي" . مجلة فرونتيرز إن مارين ساينس . 7 : 581. Bibcode : 2020FrMaS...7..581H . doi : 10.3389/fmars.2020.00581 . hdl : 11336/128446 .تم نسخ المادة من هذا المصدر، وهو متاح بموجب ترخيص Creative Commons Attribution 4.0 International License. تمت أرشفته في 2017-10-16 في Wayback Machine .
  10. ↑ ألكسندر، فيرا؛ ميلوسلافيتش، باتريشيا؛ يارينسيك، كريستين (2011). "إحصاء الحياة البحرية - تطور أبحاث التنوع البيولوجي البحري على مستوى العالم" . التنوع البيولوجي البحري . 41 (4): 545-554 . Bibcode : 2011MarBd..41..545A . doi : 10.1007/s12526-011-0084-1 . S2CID 25888475 . 
  11. 1 2 3 موريللو، أليخاندرو أ؛ مولينا، فيرونيكا؛ سالسيدو كاسترو، خوليو؛ هارود ، كريس (2019). "الافتتاحية: الميكروبيوم البحري والدورات البيوجيوكيميائية في المناطق الإنتاجية البحرية" . الحدود في العلوم البحرية . 6 : 657. بيب كود : 2019FrMaS...6..657M . دوى : 10.3389/fmars.2019.00657 .تم نسخ المادة من هذا المصدر، وهو متاح بموجب ترخيص Creative Commons Attribution 4.0 International License. تمت أرشفته في 2017-10-16 في Wayback Machine .
  12. ↑ غالتون، د. (1884) الاجتماع العاشر: تقرير اللجنة الملكية المعنية بصرف صحي العاصمة. مؤرشف في 24-09-2021 في Wayback Machine . مجلة الفنون الاجتماعية ، 33 : 290.
  13. ↑ هاسلر، آرثر د. (1969). "التخثث الثقافي قابل للعكس". مجلة العلوم البيولوجية . 19 (5): 425-431 . doi : 10.2307/1294478 . JSTOR 1294478 . 
  14. ↑ جيكلز، تي دي؛ بويتينهاوس، إي؛ ألتيري، ك؛ بيكر، إيه آر؛ كابوني، دي؛ دوس، آر إيه؛ دينتينر، إف؛ فينيل، ك؛ كاناكيدو، إم؛ لاروش، جيه؛ لي، ك؛ ليس، بي؛ ميدلبيرغ، جيه جيه؛ مور، جيه كيه؛ أوكين، جي؛ أوشليس، إيه؛ سارين، إم؛ سيتزينغر، إس؛ شاربلز، جيه؛ سينغ، إيه؛ سونثارالينغام، بي؛ أوماتسو، إم؛ زامورا، إل إم (2017). "إعادة تقييم لحجم وتأثيرات مدخلات النيتروجين الجوي البشرية المنشأ على المحيط". دورات الجيوكيمياء العالمية . 31 (2): 289. Bibcode : 2017GBioC..31..289J . doi : 10.1002/2016GB005586 . hdl : 1874/348077 . S2CID 5158406 . 
  15. ^ بومان، بالعربية؛ فان دريشت، ج.؛ نوب، جي إم؛ بيوزن، أهو؛ ميناردي، سي آر (2005). "استكشاف التغيرات في تصدير النيتروجين النهري إلى محيطات العالم" . الدورات البيوجيوكيميائية العالمية . 19 (1). بيب كود : 2005GBioC..19.1002B . دوى : 10.1029/2004GB002314 . S2CID 131163837 . 
  16. ↑ ألتيري، أندرو هـ.؛ جيدان، كيرين ب. (2015). " تغير المناخ والمناطق الميتة". بيولوجيا التغير العالمي . 21 (4): 1395-1406 . Bibcode : 2015GCBio..21.1395A . doi : 10.1111/gcb.12754 . PMID 25385668. S2CID 24002134 .  
  17. 1 2 بريتبورج، دينيس؛ ليفين، ليزا أ. أوشلييس، أندرياس؛ غريغوار، ماريلور؛ شافيز، فرانسيسكو ب. كونلي، دانيال J .؛ جارسون، فيرونيك؛ جيلبرت، دينيس. جوتيريز، ديمتري. إيسينسي، كيرستن؛ جاسينتو، جيل S .؛ ليمبورغ، كارين E.؛ مونتيس، إيفون؛ نقفي، سوا؛ جرة، جرانت C.؛ راباليس، نانسي ن؛ رومان مايكل ر. روز، كينيث أ. سيبل، براد أ. تيلزويسكي، ماسيج؛ ياسوهارا، مورياكي؛ تشانغ، جينغ (2018). "انخفاض الأكسجين في المحيطات العالمية والمياه الساحلية" . علوم . 359 (6371) eaam7240. بيب كود : 2018Sci...359M7240B . doi : 10.1126/ science.aam7240 . PMID 29301986. S2CID 206657115 .  
  18. 1 2 كافيكيولي، ريكاردو؛ وآخرون (2019). "تحذير العلماء للبشرية: الكائنات الدقيقة وتغير المناخ" . مجلة نيتشر ريفيوز مايكروبيولوجي . 17 (9): 569-586 . doi : 10.1038/s41579-019-0222-5 . PMC 7136171. PMID 31213707 .   
  19. 1 2 هاتشينز، ديفيد أ.؛ جانسون، جانيت ك.؛ ريميس، جاستن ف.؛ ريتش، فيرجينيا إ.؛ سينغ، براجيش ك.؛ تريفيدي، بانكاج (2019). "علم الأحياء الدقيقة لتغير المناخ - المشكلات والآفاق". مجلة نيتشر ريفيوز لعلم الأحياء الدقيقة . 17 (6): 391-396 . doi : 10.1038 / s41579-019-0178-5 . PMID 31092905. S2CID 155102440 .  
  20. ↑ ستيلمان، جوناثان هـ.؛ باغانيني، آدم و. (2015). "التكيف البيوكيميائي مع تحمض المحيطات" . مجلة علم الأحياء التجريبي . 218 (12): 1946-1955 . Bibcode : 2015JExpB.218.1946S . doi : 10.1242/jeb.115584 . PMID: 26085671. S2CID : 13071345 .  
  21. ↑ بيرتانيولي، أنتوني د.؛ ستيوارت، فرانك ج. (2018). "المواطن الميكروبية في مناطق الحد الأدنى من الأكسجين البحري". مجلة نيتشر ريفيوز مايكروبيولوجي . 16 (12): 723-729 . doi : 10.1038/s41579-018-0087-z . PMID 30250271. S2CID 52811177 .  
  22. ↑ أولوا، أو.؛ ​​كانفيلد، دي إي؛ ديلونج، إي إف؛ ليتيلير، آر إم؛ ستيوارت، إف جيه (2012). " علم المحيطات الميكروبي لمناطق الحد الأدنى من الأكسجين اللاهوائي" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 109 (40): 15996-16003 . Bibcode : 2012PNAS..10915996U . doi : 10.1073/pnas.1205009109 . PMC 3479542. PMID 22967509. S2CID 6630698 .   
  23. 1 2 3 بايدكي، ستيف جيه؛ فيتشر، لين إس. "الدورات البيوجيوكيميائية: دورة الكربون" . ملاحظات محاضرات تكميلية لمقرر جيولوجيا 398. جامعة جيمس ماديسون. مؤرشف من الأصل في 1 ديسمبر 2017. تم الاطلاع عليه في 20 نوفمبر 2017 .
  24. ↑ سارمينتو، جيه إل؛ توغويلر، جيه آر (1984). "نموذج جديد لدور المحيطات في تحديد ضغط ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي". مجلة نيتشر . 308 (5960): 621-624 . Bibcode : 1984Natur.308..621S . doi : 10.1038/308621a0 . S2CID 4312683 . 
  25. 1 2 3 4 5 بيانكي، توماس (2007) الكيمياء الحيوية للمصبات. مؤرشف في 25 سبتمبر 2021 على موقع Wayback Machine ، صفحة 9، مطبعة جامعة أكسفورد. ISBN 9780195160826.
  26. 1 2 ميدلبيرغ، جيه جيه (2019) الكيمياء الحيوية للكربون البحري: مدخل لعلماء نظام الأرض ، صفحة 5، سبرينغر نيتشر. ISBN 9783030108229doi : 10.1007/978-3-030-10822-9 . تم نسخ المادة من هذا المصدر، وهو متاح بموجب ترخيص Creative Commons Attribution 4.0 International License. مؤرشف بتاريخ 16-10-2017 في Wayback Machine .
  27. 1 2 كانداسامي، سيلفاراج؛ ناجيندر ناث، بيجوجام (2016). "وجهات نظر حول نقل ودفن المواد العضوية الأرضية على امتداد سلسلة اليابسة - أعماق البحار: محاذير في فهمنا للعمليات البيوجيوكيميائية والاحتياجات المستقبلية" . مجلة فرونتيرز إن مارين ساينس . 3 : 259. Bibcode : 2016FrMaS...3..259K . doi : 10.3389/fmars.2016.00259 . S2CID 30408500 . تم نسخ المادة من هذا المصدر، وهو متاح بموجب ترخيص Creative Commons Attribution 4.0 International License. تمت أرشفته في 2017-10-16 في Wayback Machine .
  28. ↑ سارمينتو، خورخي ل.؛ غروبر، نيكولاس (2002). "مستودعات الكربون البشري المنشأ" . فيزياء اليوم . 55 (8): 30-36 . Bibcode : 2002PhT....55h..30S . doi : 10.1063/1.1510279 . S2CID 128553441 . 
  29. ↑ تشابرا، أبها (2013). "الكربون والدورات البيوجيوكيميائية الأخرى". الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ . doi : 10.13140/2.1.1081.8883 .
  30. ↑ ريبيك، هولي (16 يونيو 2011). "دورة الكربون" . مرصد الأرض . ناسا. مؤرشف من الأصل في 5 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 5 أبريل 2018 .
  31. 1 2 ليبس، سوزان م. (2015). الكوكب الأزرق: دور المحيطات في دورة المغذيات، والحفاظ على نظام الغلاف الجوي، وتعديل تغير المناخ. مؤرشف في 20 يناير 2021 على موقع Wayback Machine. في: دليل روتليدج لموارد وإدارة المحيطات ، روتليدج، الصفحات 89-107. ISBN 9781136294822.
  32. 1 2 بوش، مارتن ج. (2020). تغير المناخ والطاقة المتجددة . ص 109-141 . doi : 10.1007/978-3-030-15424-0_3 . ISBN  978-3-030-15423-3S2CID 210305910. مؤرشف من الأصل بتاريخ 27-09-2021 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27-09-2021 . 
  33. ↑ روثمان، د. هـ. (2002). "مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي خلال الـ 500 مليون سنة الماضية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 99 (7): 4167-4171 . Bibcode : 2002PNAS...99.4167R . doi : 10.1073/pnas.022055499 . PMC 123620. PMID 11904360 .  
  34. ↑ كاربينتيري، ألبرتو؛ نيكوليني، جياني (2019). "العلاقة بين تقلبات النشاط الزلزالي العالمي وتلوث الغلاف الجوي بالكربون" . مجلة العلوم . 1 : 17. doi : 10.3390/sci1010017 .تم نسخ المادة من هذا المصدر، وهو متاح بموجب ترخيص Creative Commons Attribution 4.0 International License. تمت أرشفته في 2017-10-16 في Wayback Machine .
  35. ↑ روثمان، دانيال (يناير 2015). "دورة الكربون على الأرض: منظور رياضي" . نشرة الجمعية الرياضية الأمريكية . 52 (1): 47-64 . doi : 10.1090/S0273-0979-2014-01471-5 . hdl : 1721.1/97900 . ISSN 0273-0979 . مؤرشف من الأصل في 22 نوفمبر 2021. تم الاطلاع عليه في 27 سبتمبر 2021 . 
  36. ↑ ماكماهون، شون؛ بارنيل، جون (2014). "تقييم المحيط الحيوي القاري العميق" . مجلة FEMS لعلم الأحياء الدقيقة البيئية . 87 (1): 113-120 . Bibcode : 2014FEMME..87..113M . doi : 10.1111/1574-6941.12196 . PMID: 23991863. S2CID : 9491320 .  
  37. ↑ كالمير، ج.؛ بوكالني، ر.؛ أدهيكاري، ر. ر.؛ سميث، د. س.؛ ديهوندت، س. (2012). " التوزيع العالمي لوفرة الميكروبات وكتلتها الحيوية في رواسب قاع البحر" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 109 (40): 16213-16216 . doi : 10.1073/pnas.1203849109 . PMC 3479597. PMID 22927371 .  
  38. ↑ شلوس، باتريك د.؛ جيرارد، رينيه أ.؛ مارتن، توماس؛ إدواردز، جوشوا؛ ثراش، ج. كاميرون (2016). "حالة تعداد العتائق والبكتيريا: تحديث" . mBio . 7 (3). doi : 10.1128/mBio.00201-16 . PMC 4895100. PMID 27190214 .  
  39. ↑ أبرو، نيكول أ.؛ تاغا، ميتشيكو إي . (2016). "فك شفرة التفاعلات الجزيئية في المجتمعات الميكروبية" . مجلة FEMS لاستعراضات علم الأحياء الدقيقة . 40 (5): 648-663 . doi : 10.1093/femsre/fuw019 . PMC 5007284. PMID 27417261 .  
  40. ↑ بوس، ماغنوس؛ هيويزر، ألكسندر؛ هاينزل، أندرياس؛ نانكوتشيو، إيفان؛ ميلو باربوسا دال أنيول، هيفانا؛ لوكاس، أرنو؛ تزوتزوس، جورج؛ ماير، بيرند (2015). "شبكات التفاعل لتحديد العمليات الجزيئية المترابطة في المجتمعات الميكروبية" . BioData Mining . 8 : 21. doi : 10.1186/s13040-015-0054-4 . PMC 4502522. PMID 26180552 .  
  41. ↑ براكر، غيشه؛ دورش، بيتر؛ باكن، لارس ر. (2012). "التوصيف الجيني لمجتمعات نازعة النتروجين ذات السمات الوظيفية الجوهرية المتباينة" . مجلة FEMS لعلم الأحياء الدقيقة البيئية . 79 (2): 542-554 . Bibcode : 2012FEMME..79..542B . doi : 10.1111/j.1574-6941.2011.01237.x . PMID 22092293 . 
  42. 1 2 هوغ، لورا أ.؛ توماس، برايان س.؛ شارون، إيتاي؛ براون، كريستوفر ت.؛ شارما، ريتين؛ هيتيتش، روبرت ل.؛ ويلكينز، مايكل ج.؛ ويليامز، كينيث هـ.؛ سينغ، أندريا؛ بانفيلد، جيليان ف. (2016). " ترتبط الوظائف البيوجيوكيميائية الحيوية في باطن الأرض ببكتيريا من شعب جديدة وسلالات قليلة الدراسة" . علم الأحياء الدقيقة البيئية . 18 (1): 159-173 . Bibcode : 2016EnvMi..18..159H . doi : 10.1111/1462-2920.12930 . PMID 26033198. S2CID 43160538. مؤرشف من الأصل في 27-09-2021 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27-09-2021 .  
  43. ↑ مكارين، ج.؛ بيكر، ج. و.؛ ريبيتا، د. ج.؛ شي، ي.؛ يونغ، س. ر.؛ مالمستروم، ر. ر.؛ تشيشولم، س. و.؛ ديلونغ، إ. ف. (2010). "تكشف نسخ الميكروبات في المجتمعات الميكروبية عن الميكروبات والمسارات الأيضية المرتبطة بدوران المادة العضوية الذائبة في البحر" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 107 (38): 16420-16427 . doi : 10.1073/pnas.1010732107 . PMC 2944720. PMID 20807744 .  
  44. ↑ إمبيري، مالوري؛ ليو، جوان ك.؛ البسام، محمود م.؛ زينجلر، كارستن (2015). " شبكات التفاعلات الطاقية والأيضية تحدد ديناميكيات المجتمعات الميكروبية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 112 (50): 15450-15455 . Bibcode : 2015PNAS..11215450E . doi : 10.1073/pnas.1506034112 . PMC 4687543. PMID 26621749 .  
  45. ↑ لونغ، فيليب إي.؛ ويليامز، كينيث إتش.؛ هوبارد، سوزان إس.؛ بانفيلد، جيليان إف. (2016). "علم الجينوم الميكروبي يكشف عن عمليات بيوجيوكيميائية تحت سطحية ذات صلة بالمناخ" . اتجاهات في علم الأحياء الدقيقة . 24 (8): 600-610 . doi : 10.1016/j.tim.2016.04.006 . PMID 27156744. S2CID 3983278 .  
  46. ^ إرين، أ. مراد؛ إيسن، أوزكان سي؛ السفرجل، كريستوفر؛ فينيس، جوزيف ه. موريسون، هيلاري ج. سوجين، ميتشل L.؛ دلمونت، توم أو. (2015). "Anvi'o: منصة متقدمة للتحليل والتصور لبيانات omics" . بيرج . 3 هـ1319. دوى : 10.7717/peerj.1319 . بمك 4614810 . بميد 26500826 .  
  47. ^ النيبيرج ، يوهانس. بيارناسون، برينيار سماري؛ دي بروين، إينو؛ شيرمر، ميلاني؛ سريعا يا جوشوا. إعجاز، عمر Z.؛ لاهتي، ليو؛ لومان، نيكولاس ج. أندرسون، أندرس F.؛ سفرجل ، كريستوفر (2014). “ربط contigs metagenomic بالتغطية والتكوين”. طرق الطبيعة . 11 (11): 1144–1146 . دوى : 10.1038/nmeth.3103 . بميد 25218180 . S2CID 24696869 .  
  48. ↑ أنانثارامان، كارتيك؛ براون، كريستوفر ت.؛ هوغ، لورا أ.؛ شارون، إيتاي؛ كاستيل، سيندي ج.؛ بروبست، ألكسندر ج.؛ توماس، برايان س.؛ سينغ، أندريا؛ ويلكينز، مايكل ج.؛ كاراوز، أولاس؛ برودي، إوين ل.؛ ويليامز، كينيث هـ.؛ هوبارد، سوزان س.؛ بانفيلد، جيليان ف. (2016). "آلاف الجينومات الميكروبية تُلقي الضوء على العمليات البيوجيوكيميائية المترابطة في نظام طبقة المياه الجوفية" . نيتشر كوميونيكيشنز . 7 13219. Bibcode : 2016NatCo...713219A . doi : 10.1038/ncomms13219 . PMC 5079060. PMID 27774985 .  تم نسخ المادة من هذا المصدر، وهو متاح بموجب ترخيص Creative Commons Attribution 4.0 International License. تمت أرشفته في 2017-10-16 في Wayback Machine .
  49. ↑ "دورة الزئبق في البيئة" . مركز ويسكونسن لعلوم المياه . هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. 10 يناير 2013. مؤرشف من الأصل في 11 أبريل 2021. تم الاطلاع عليه في 20 نوفمبر 2017 .
  50. ↑ الملوثات العضوية التي تترك آثارًا: مصادرها، وانتقالها، ومصيرها . معهد إيفريمر. 2006. ص 22-23 . ISBN  978-2-7592-0013-9.
  51. ↑ غالي، فالير؛ بيوكر-إهرنبرينك، برنارد؛ إيجلينتون، تيموثي (2015). "تصدير الكربون العالمي من الغلاف الحيوي الأرضي الذي يتحكم فيه التعرية". مجلة نيتشر . 521 (7551): 204-207 . Bibcode : 2015Natur.521..204G . doi : 10.1038/nature14400 . PMID 25971513. S2CID 205243485 .  
  52. ↑ هيدجز، جي آي؛ أودز، جي إم (1997). "الكيمياء الجيولوجية العضوية المقارنة للتربة والرواسب البحرية". الكيمياء الجيولوجية العضوية . 27 ( 7-8 ): 319-361 . Bibcode : 1997OrGeo..27..319H . doi : 10.1016/S0146-6380(97)00056-9 .
  53. ↑ ماكغواير، 1A. D.؛ لوكينا، NV (2007). "الدورات البيوجيوكيميائية" (ملف PDF) . في: غرويسمان، ب.؛ بارتاليف، SA؛ فريق تطوير خطة العلوم لمبادرة شراكة علوم الأرض في شمال أوراسيا (NEESPI) (محررون). مبادرة شراكة علوم الأرض في شمال أوراسيا (NEESPI)، نظرة عامة على خطة العلوم . التغير الكوكبي العالمي. المجلد 56. الصفحات 215-234 . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 5 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 20 نوفمبر 2017 .  {{cite book}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
  54. ↑ "مركز الأرشيف النشط الموزع لديناميكيات الكيمياء الحيوية" . daac.ornl.gov . مختبر أوك ريدج الوطني. مؤرشف من الأصل في 11 فبراير 2011. تم الاطلاع عليه في 20 نوفمبر 2017 .

للمزيد من القراءة

  • شينك، برنارد؛ "الميكروبات: سادة دورات العناصر العالمية"، الصفحات 33-58. "المعادن والميكروبات والمعادن: الجانب البيوجيوكيميائي للحياة"، الصفحات 14 + 341. والتر دي جرويتر، برلين. DOI 10.1515/9783110589771-002
  • بوتشر، صموئيل س.، محرر. (1993). الدورات البيوجيوكيميائية العالمية . لندن: أكاديميك برس. ISBN 978-0-08-095470-7.
  • إكسلي، سي (15 سبتمبر 2003). "دورة بيوجيوكيميائية للألمنيوم؟". مجلة الكيمياء الحيوية غير العضوية . 97 (1): 1-7 . doi : 10.1016/S0162-0134(03)00274-5 . PMID 14507454 . 
  • جاكوبسون، مايكل سي؛ تشارلسون، روبرت جيه؛ رود، هينينج؛ أوريانز، جوردون إتش (2000). علم نظام الأرض من الدورات البيوجيوكيميائية إلى التغير العالمي (  الطبعة الثانية). سان دييغو، كاليفورنيا: أكاديميك برس. ISBN 978-0-08-053064-2.
  • بالميري، لوكا؛ باراوس، ألبرتو؛ يورغنسن، سفين إريك (2013). "12. الدورات البيوجيوكيميائية". دليل العمليات البيئية . بوكا راتون: تايلور وفرانسيس. ISBN 978-1-4665-5848-9.