Il ciclo dell'azoto

Il ciclo dell'azoto è un ciclo biogeochimico con il quale l'azoto si muove principalmente tra l'atmosfera, il terreno e gli esseri viventi. Questo ciclo viene definito gassoso poiché il pool di riserva, cioè il serbatoio di questo elemento chimico, è appunto l'atmosfera, dove l'azoto occupa circa il 78% del volume totale.Questo ciclo risulta molto complesso proprio perché l'atomo di azoto può entrare a far parte di un elevato numero di molecole: azoto molecolare, ammoniaca e sali d'ammonio, nitrati ed azoto organico. I processi chimici coinvolti per la loro formazione possono essere suddivisi in quattro tipi: azotofissazione, ammonificazione, nitrificazione e denitrificazione.

Fissazione

Non essendo immediatamente assimilabile per la maggior parte dei viventi l'azoto deve essere convertito in forme utilizzabili chimicamente, secondo i processi di fissazione o azotofissazione, ammonificazione, nitrificazione, denitrificazione. L'azotofissazione è un processo riduttivo con cui l'azoto molecolare (N2) presente nell'atmosfera viene trasformato in ammoniaca (NH3). Questa trasformazione può avvenire sia con un processo industriale, detto di Haber-Bosch, sia naturalmente.

Gli agenti fissatori dell'azoto sono:

-Azotobacter e Clostridium: batteri liberi nel terreno;

-cianobatteri;

Denitrificazione

La denitrificazione consiste nella riduzione dei nitrati ad azoto molecolare che ritorna in atmosfera chiudendo il ciclo dell'azoto. Una frazione dell'azoto molecolare viene lisciviata nel mare dalle acque di ruscellamento

Ammonificazione

Un'altra fonte di ammoniaca per il suolo deriva dalla decomposizione dell'azoto organico, come gli amminoacidi presenti nei prodotti di rifiuto e nella sostanza organica in putrefazione. Questo processo è detto ammonificazione ed è attuato da particolari batteri decompositori e funghi che, degradando l'azoto amminico, liberano l'ammoniaca nel terreno, dove può reagire con diversi composti per formare dei sali d'ammonio.

Nitrificazione

Le molecole d'ammoniaca, che vengono così liberate nel suolo, possono subire un'ossidazione da parte di batteri liberi, con un processo chiamato nitrificazione, in cui si distinguono i batteri nitrosanti, che trasformano lo ione ammonio in nitrito (NO2-), ed i batteri nitrificanti, che, a loro volta, ossidano i nitriti e contribuiscono alla produzione dei nitrati (NO3-). L'azoto presente nelle acque sotto varie forme può provocare fenomeni di eutrofizzazione e di anossia dei corpi idrici recettori e tossicità alla vita acquatica. 

Il ciclo del carbonio

Il ciclo del carbonio è il ciclo biogeochimico attraverso il quale il carbonio viene scambiato tra la geosfera, l'idrosfera , la biosfera e l'atmosfera della Terra. Tutte queste porzioni della Terra sono considerabili a tutti gli effetti riserve di carbonio .Il ciclo è infatti solitamente inteso come l'interscambio dinamico tra questi quattro distretti. Le dinamiche di interscambio sono legate a processi chimici, fisici, geologici e biologici. Sembra che anche altri corpi celesti possano avere un ciclo del carbonio, ma esistono pochissime informazioni a riguardo

Il ciclo del fosforo

Il ciclo del fosforo è un ciclo biogeochimico che descrive il movimento del fosforo attraverso la litosfera, l'idrosfera e la biosfera. Diversamente da molti altri cicli biogeochimici l'atmosfera non assume un ruolo significativo nel movimento del fosforo, dato che le forme in cui si presenta tale elemento sono di solito allo stato solido nelle condizioni ambientali.

Il ciclo dell’acqua si svolge in quattro fasi: evaporazione, condensazione, precipitazione e infiltrazione. Eccole tutte, spiegate nel dettaglio.

L’evaporazione

In questa prima fase, il Sole scalda l’acqua dei mari e dei fiumi, ma anche quella che si trova nelle piante e negli esseri viventi, trasformandola in vapore. Dallo stato liquido, l’acqua passa quindi a quello gassoso ed evapora, salendo verso il cielo.

Condensazione

Una volta raggiunti gli strati più alti del cielo, dove le temperature sono molto basse, il vapore acqueo – che invece è caldo e leggero – si raffredda. In quel momento subisce una nuova trasformazione tornando allo stato liquido. Si formano così tante piccole gocce che, unendosi, vanno a comporre le nuvole.

Precipitazione

Più le varie goccioline si aggregano, più le nuvole diventano grandi e pesanti. A un certo punto, dal momento che il loro peso è aumentato troppo, le gocce cominciano a cadere a terra sotto forma di pioggia, oppure grandine o neve, a seconda della temperatura che c’è nell’aria.

Infiltrazione

Quando ritorna alla terra, l’acqua va a depositarsi nei fiumi, nei laghi, nei mari e negli oceani. Un’altra parte precipita sul terreno, dove viene assorbita fino a grandi profondità: infiltrandosi e scorrendo così nel sottosuolo e tra le rocce, l’acqua alimenta le falde idriche e diventa in alcuni casi, acqua minerale naturale.