De sedimentære sykluser De refererer til settet med stadier som visse mineralelementer som finnes i jordskorpen passerer gjennom. Disse fasene involverer en sekvens av transformasjoner som danner en sirkulær tidsserie som gjentar seg over lange perioder..
Dette er biogeokjemiske sykluser der lagringen av elementet hovedsakelig forekommer i jordskorpen. Blant mineralelementene som er utsatt for sedimentære sykluser er svovel, kalsium, kalium, fosfor og tungmetaller.
Syklusen begynner med eksponering av bergarter som inneholder disse elementene fra dypt i skorpen til eller nær overflaten. Deretter blir disse bergarter utsatt for forvitring og gjennomgår erosjonsprosesser på grunn av virkningen av atmosfæriske, hydrologiske og biologiske faktorer..
Det eroderte materialet transporteres med vann, tyngdekraft eller vind til senere sedimentering eller avsetning av mineralmaterialet på underlaget. Disse lagene av sediment akkumuleres over millioner av år og gjennomgår komprimerings- og sementeringsprosesser..
På denne måten oppstår litifisering av sedimentene, det vil si omdannelsen av dem til solid berg på store dyp. I tillegg forekommer det i biologiske faser av sedimentære sykluser en biologisk fase som består av solubilisering og absorpsjon av levende organismer..
Avhengig av mineralet og omstendighetene, kan de absorberes av planter, bakterier eller dyr og passerer til de trofiske nettverkene. Da vil mineralene skilles ut eller frigjøres ved at organismen dør.
Artikkelindeks
Sedimentære sykluser utgjør en av de tre typene biogeokjemiske sykluser og karakteriseres fordi hovedlagringsmatrisen er litosfæren. Disse syklusene har sin egen studieretning, kalt sedimentologi.
Sedimentære sykluser karakteriseres fordi tiden det tar å fullføre de forskjellige stadiene er veldig lang, til og med målt i millioner av år. Dette er fordi disse mineralene forblir innebygd i bergarter i lange perioder på store dyp i jordskorpen..
Det er viktig å ikke miste av syne det faktum at det ikke er en syklus der trinnene følger en streng sekvens. Noen faser kan byttes ut eller presenteres flere ganger i løpet av prosessen.
Bergartene som dannes på visse dybder i jordskorpen, utsettes for forskjellige diastrofiske prosesser (brudd, bretter og høyder) som ender med å ta dem til eller nær overflaten. På denne måten utsettes de for virkningen av miljøfaktorer, det være seg edafiske, atmosfæriske, hydrologiske eller biologiske..
Diastrofisme er et produkt av konveksjonsbevegelser av jordens kappe. Disse bevegelsene genererer også vulkanske fenomener som utsetter bergarter mer dramatisk..
Når berget er eksponert, gjennomgår det forvitring (spaltning av fjellet i mindre fragmenter), med eller uten endringer i kjemisk eller mineralogisk sammensetning. Forvitring er en nøkkelfaktor i jorddannelse og kan være fysisk, kjemisk eller biologisk.
I dette tilfellet endrer ikke faktorene som får fjellet til å bryte dens kjemiske sammensetning, bare fysiske variabler som volum, tetthet og størrelse. Dette er forårsaket av forskjellige fysiske midler som trykk og temperatur. I det første tilfellet er både frigjøring av trykk og dets utøvelse årsaker til bergbrudd..
Når for eksempel bergarter dukker opp dypt inne i skorpen, frigjør de trykk, utvides og sprekker. På den annen side utøver saltene som er akkumulert i sprekkene også trykk når de omkrystalliserer, og bruddene utdypes..
I tillegg forårsaker daglige eller sesongmessige temperaturvariasjoner sykluser av ekspansjon og sammentrekning som ender med å bryte steinene..
Dette endrer den kjemiske sammensetningen av bergartene i nedbrytingsprosessen fordi kjemiske midler virker. Blant disse involverte kjemiske midlene er oksygen, vanndamp og karbondioksid.
De forårsaker ulike kjemiske reaksjoner som påvirker kohesjonen i fjellet og transformerer den, inkludert oksidasjon, hydrering, karbonisering og oppløsning..
Biologiske midler virker ved en kombinasjon av fysiske og kjemiske faktorer, inkludert trykk, friksjon og andre blant de tidligere. Mens som kjemiske midler er sekresjoner av syrer, baser og andre stoffer.
For eksempel er planter veldig effektive forvitringsmidler som bryter opp steiner med røttene. Dette takket være både den fysiske virkningen av radikal vekst og sekresjonene de avgir.
Erosjon virker både direkte på fjellet og på forvitringsprodukter, inkludert den dannede jorda. På den annen side innebærer det transport av det eroderte materialet, det samme erosive midlet er transportmiddel og kan være både vind og vann.
Gravitasjonserosjon er også lagt merke til når materialforskyvning og slitasje forekommer i bratte skråninger. I den erosive prosessen er materialet fragmentert i enda mindre mineralpartikler, utsatt for transport over lange avstander..
Vindens erosive virkning utøves både av motstand og av slitasje som igjen utøver partiklene som blir dratt på andre overflater.
Vannerosjon virker både ved den fysiske virkningen av innvirkningen av regnvann eller overflatestrømmer, samt ved kjemisk virkning. Et ekstremt eksempel på den erosive effekten av nedbør er surt regn, spesielt på kalkrike bergarter..
Mineralpartikler transporteres av midler som vann, vind eller tyngdekraft over lange avstander. Det er viktig å ta hensyn til at hvert transportmiddel har en definert lastekapasitet, når det gjelder størrelse og mengde partikler..
Ved tyngdekraft kan til og med store, til og med lett forvitrede bergarter bevege seg, mens vinden bærer veldig små partikler. I tillegg bestemmer mediet avstanden, siden tyngdekraften transporterer store bergarter over korte avstander, mens vinden fortrenger små partikler over enorme avstander..
Vann på sin side kan transportere et bredt spekter av partikkelstørrelser, inkludert store bergarter. Dette midlet kan bære partiklene korte eller ekstremt lange avstander, avhengig av strømningshastigheten..
Den består av avsetning av det transporterte materialet på grunn av en reduksjon i hastigheten på transportmidlet og tyngdekraften. I denne forstand kan fluvial, tidevann eller seismisk sedimentering forekomme.
Ettersom jordens lettelse består av en gradient som går fra de høyeste høydene til havbunnen, er det her den største sedimenteringen oppstår. Når tiden går, bygger lag av sediment seg opp på hverandre..
Når forvitringen av det steinete materialet har skjedd, er det mulig at oppløsningen av de frigjorte mineralene og deres absorpsjon av levende vesener skjer. Denne absorpsjonen kan utføres av planter, bakterier eller til og med direkte av dyr..
Planter konsumeres av planteetere og disse av rovdyr, og alt av nedbrytere, mineralene blir en del av trofiske nettverk. På samme måte er det bakterier og sopp som absorberer mineraler og til og med dyr direkte, for eksempel araer som bruker leire..
Syklusen avsluttes med litifiseringsfasen, det vil si med dannelsen av ny bergart. Dette skjer når mineralene sedimenterer og danner suksessive lag som akkumulerer og utøver et enormt trykk..
Lagene dypere i skorpen komprimeres og sementeres og danner solid bergart, og disse lagene vil igjen bli utsatt for diastrofiske prosesser.
Produktet av trykket som utøves av sedimentlagene som hoper seg opp i de påfølgende sedimenteringsfasene, komprimeres de nedre lagene. Dette innebærer at porene eller mellomrommene som eksisterer mellom sedimentpartiklene reduseres eller forsvinner.
Denne prosessen består av avsetning av sementholdige stoffer mellom partiklene. Disse stoffene, som kalsitt, oksider, silika og andre, krystalliserer og sementerer materialet til fast bergart..
Svovel er en essensiell komponent i visse aminosyrer som cystin og metionin, samt vitaminer som tiamin og biotin. Dens sedimentære syklus inkluderer en gassfase.
Dette mineralet kommer inn i syklusen på grunn av forvitring av bergarter (skifer og andre sedimentære bergarter), nedbrytning av organisk materiale, vulkansk aktivitet og industrielle bidrag. Gruvedrift, oljeutvinning og forbrenning av fossile brensler er også svovelkilder i kretsløpet..
Svovelformene i disse tilfellene er sulfater (SO4) og hydrogensulfid (H2S); sulfater er både i jord og oppløst i vann. Sulfater absorberes og assimileres av planter gjennom røttene og passerer inn i de trofiske nettverkene.
Når organismer dør, virker bakterier, sopp og andre spaltere, og frigjør svovel i form av hydrogensulfidgass som passerer ut i atmosfæren. Hydrogensulfid oksyderes raskt ved å blande med oksygen og danne sulfater som faller ut til bakken..
Anaerobe bakterier virker i sumpslam og i spaltning av organisk materiale generelt. Disse prosesserer SO4 og genererer gassformet H2S som frigjøres i atmosfæren.
Den er dannet på grunn av forløpere som H2S, som slippes ut i atmosfæren av industrien, svovelbakterier og vulkanutbrudd. Disse forløperne reagerer med vanndamp og danner SO4 som deretter utfelles.
Kalsium finnes i sedimentære bergarter dannet på sjøen og innsjøen, takket være bidrag fra organismer som er utstyrt med kalkholdige skall. På samme måte er det fritt ionisert kalsium i vann, slik som i havene på dybder større enn 4500 m der kalsiumkarbonat er oppløst..
Kalsiumrike bergarter som blant annet kalkstein, dolomitt og fluoritt forvitres og frigjør kalsium. Regnvann løser opp atmosfærisk CO2, noe som resulterer i karbonsyre som letter oppløsningen av kalkstein, og frigjør HCO 3- og Ca 2+.
Kalsium i disse kjemiske formene føres av regnvann til elver, innsjøer og hav. Dette er den vanligste kationen i jorden hvorfra den blir absorbert av planter mens dyr tar den fra planter eller direkte oppløst i vann.
Kalsium er en viktig del av skjell, eksoskelett, bein og tenner, så når det dør blir det integrert i miljøet. Når det gjelder hav og innsjøer, danner det sedimenter på bunnen og litifiseringsprosessene danner nye kalkrike bergarter..
Kalium er et grunnleggende element i cellemetabolismen, fordi det spiller en viktig rolle i osmotisk regulering og fotosyntese. Kalium er en del av mineralene i jord og bergarter, og er leirejord rik på dette mineralet.
Forvitringsprosesser frigjør vannløselige kaliumioner som kan absorberes av planterøtter. Mennesker legger også kalium til jorden som en del av gjødslingspraksis..
Kalium distribueres gjennom plantene i de trofiske nettverkene, og deretter går det ned i jorden med dekomponentene..
Hovedreservene til fosfor er i marint sediment, jord, fosfatbergarter og guano (sjøfugl ekskrementer). Dens sedimentære syklus begynner med fosfatbergarter som frigjør fosfater ved forvitring og erodering..
På samme måte inkorporerer mennesker ytterligere mengder fosfor i jorden ved å påføre gjødsel eller gjødsel. Fosforforbindelsene blir båret sammen med resten av sedimentene av regnet mot vannstrømmene og derfra til havet.
Disse forbindelsene er delvis sediment og en annen del er innlemmet i marine matnett. En av løkkene i syklusen oppstår når fosfor oppløst i sjøvann forbrukes av planteplankton, dette igjen av fisk..
Fisken spises deretter av sjøfugler, hvis utskillelse inneholder store mengder fosfor (guano). Guano brukes av mennesker som organisk gjødsel for å gi fosfor til avlinger.
Fosforet som er igjen i det marine sedimentet gjennomgår litifikasjonsprosesser og danner nye fosfatbergarter.
Blant tungmetallene er noen som oppfyller viktige funksjoner for livet, for eksempel jern, og andre som kan bli giftige, for eksempel kvikksølv. Blant tungmetallene er det mer enn 50 grunnstoffer som arsen, molybden, nikkel, sink, kobber og krom.
Noen, som jern, er rikelig, men de fleste av disse elementene finnes i relativt små mengder. På den annen side kan de i den biologiske fasen av deres sedimentære syklus akkumuleres i levende vev (bioakkumulering)..
I dette tilfellet, ettersom de ikke er enkle å avhende, øker deres akkumulering langs næringskjedene og forårsaker alvorlige helseproblemer..
Tungmetaller kommer fra naturlige kilder på grunn av bergforvitring og jorderosjon. Det er også viktige antropiske bidrag gjennom industrielle utslipp, forbrenning av fossilt drivstoff og elektronisk avfall..
Generelt følger tungmetaller en sedimentær syklus som starter fra deres viktigste kilde, som er litosfæren, og de passerer gjennom atmosfæren, hydrosfæren og biosfæren. Forvitringsprosesser frigjør tungmetaller til bakken, og derfra kan de forurense vannet eller invadere atmosfæren gjennom vindblåst støv..
Vulkanaktivitet bidrar også til utslipp av tungmetaller i atmosfæren og regn fører dem fra luften til bakken og fra dette til vannmasser. Mellomliggende kilder danner løkker i syklusen på grunn av de nevnte menneskelige aktivitetene og inntreden av tungmetaller i trofiske nettverk..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.