Kľúčový rozdiel medzi cyklom dusíka a cyklom uhlíka je v tom, že cyklus dusíka opisuje premenu dusíka na viaceré chemické formy a cirkuláciu medzi atmosférou, suchozemskými a morskými ekosystémami, zatiaľ čo cyklus uhlíka opisuje pohyb uhlíka a jeho viaceré chemické formy medzi atmosférou, oceánmi, biosférou a geosférou.
V ekosystéme sú biochemické cykly dôležité na udržanie prirodzenej rovnováhy. Preto pre mnohé prvky v ekosystéme môžeme nakresliť cyklus, ktorý sumarizuje pohyb prvku cez rôzne zložky ekosystému. V cykle sa prvky premieňajú na zložité molekuly a neskôr sa rozkladom rozkladajú na jednoduchšie molekuly. Všetky cykly majú väčší rezervoár, ktorý je zvyčajne abiotický. Cyklus dusíka, cyklus uhlíka, cyklus fosforu a hydrologické cykly sú niektoré z dôležitých biochemických cyklov v prírode. Preto je pochopenie cyklovania hmoty a udržiavanie efektívneho cyklovania dôležité pre ochranu životného prostredia pred znečistením.
Čo je cyklus dusíka?
Cyklus dusíka je jedným z najdôležitejších geochemických cyklov vyskytujúcich sa v prírode. Vysvetľuje cirkuláciu rôznych chemických foriem dusíka cez atmosféru, suchozemské a morské ekosystémy. Hlavným zásobníkom dusíka je atmosféra. Obsahuje asi 78 % plynného dusíka, ale mnohé organizmy ho nedokážu využiť. Takže dusík by sa mal premeniť na formy, ktoré môžu rastliny využiť. Tento proces je známy ako fixácia dusíka.
Navyše k fixácii dusíka dochádza niekoľkými spôsobmi. Jednou z metód je biologická fixácia. Symbiotické baktérie ako Rhizobium, ktoré žijú v koreňových uzlinách strukovín, môžu fixovať atmosférický dusík. Tiež existujú niektoré voľne žijúce baktérie, ako je Azotobacter, ktoré dokážu fixovať dusík. Ďalším spôsobom fixácie dusíka je priemyselná fixácia dusíka. Prostredníctvom Heberovho procesu sa plynný dusík môže premeniť na amoniak, ktorý sa používa na výrobu hnojív a výbušnín. Okrem toho sa dusík prirodzene pri údere blesku premieňa na dusičnany.
Obrázok 01: Cyklus dusíka
Potreba dusíka u väčšiny rastlín závisí od prísunu dusičnanov z pôdy. Živočíchy závisia priamo alebo nepriamo od rastlín, aby získali prísun dusíka. Keď rastlina a zvieratá uhynú, ich zlúčeniny obsahujúce dusík, ako sú bielkoviny, sa prostredníctvom saprotrofných baktérií a húb vrátia na dusičnany. Stáva sa to prostredníctvom série oxidačných reakcií, kde sa proteín premieňa na aminokyseliny a potom sa aminokyseliny premieňajú na amoniak. V súlade s tým je proces „nitrifikácia“a Nitrosomonas a Nitrobakter sú dve baktérie, ktoré sa na tom podieľajú. Nitrifikáciu môžu zvrátiť denitrifikačné baktérie. Redukujú dusičnany v pôde na plynný dusík a uvoľňujú sa do atmosféry.
Čo je uhlíkový cyklus?
Uhlíkový cyklus je ďalší geochemický cyklus, ktorý zobrazuje premenu rôznych chemických foriem uhlíka a ich cirkuláciu cez atmosféru, hydrosféru, biosféru a geosféru. Hlavným zdrojom uhlíka pre živé organizmy je oxid uhličitý prítomný v atmosfére alebo rozpustený v povrchových vodách. Fotosyntetické rastliny, riasy a modrozelené baktérie dokážu premeniť oxid uhličitý na uhličité zlúčeniny, ako sú sacharidy. Sacharidy sa stávajú stavebnými kameňmi pre väčšinu ostatných organických zlúčenín, ktoré potrebujú, pre ich štruktúru a funkcie.
Zvieratá získavajú uhlík z rastlín priamo alebo nepriamo. Oxid uhličitý absorbovaný rastlinami na fotosyntézu je vyvážený dýchaním rastlín aj zvierat. Preto sú fotosyntéza a dýchanie hlavnými mechanizmami, ktoré spôsobujú udržanie prirodzenej rovnováhy uhlíkového cyklu.
Obrázok 02: Cyklus uhlíka
Podobne sa časť oxidu uhličitého fixovaného fotosyntézou ukladá v telách živých organizmov. Potom, keď zomrú, uhlík sa vráti do pôdy a vodných útvarov. Keď sa tieto mŕtve látky nahromadia dlhší čas v pôde, premenia sa na ložiská fosílnych palív. Oxid uhličitý sa opäť vracia do atmosféry, keď ľudia spaľujú fosílne palivá. Týmto spôsobom zlúčeniny uhlíka cirkulujú rôznymi sférami.
Aké sú podobnosti medzi cyklom dusíka a cyklom uhlíka?
- Cyklus dusíka aj uhlíkový cyklus sú dôležité biogeochemické cykly.
- Ilustrujú, ako v prostredí cirkuluje viacero chemických foriem každého prvku.
- Oba cykly sprístupňujú tieto prvky rastlinám a zvieratám.
- Atmosférické plyny sa zúčastňujú oboch cyklov.
- Nielen to, oba cykly začínajú a končia atmosférickým plynom.
- A tiež zlúčeniny cirkulujú pôdou v oboch cykloch.
- Mikroorganizmy vykonávajú väčšiu časť každého cyklu.
Aký je rozdiel medzi cyklom dusíka a uhlíkovým cyklom?
Cyklus dusíka ukazuje kolobeh rôznych chemických foriem dusíka v prostredí, zatiaľ čo cyklus uhlíka ukazuje kolobeh uhlíka. Preto je to kľúčový rozdiel medzi cyklom dusíka a cyklom uhlíka. Zásobníkom pre cyklus dusíka je atmosférický dusík, zatiaľ čo pre uhlík je to plynný oxid uhličitý. Preto je to tiež rozdiel medzi cyklom dusíka a cyklom uhlíka. Zásobník dusíka je tiež oveľa väčší v porovnaní so zásobníkom uhlíka.
Ďalším rozdielom medzi cyklom dusíka a cyklom uhlíka je to, že narušenie cyklu uhlíka môže byť oveľa rýchlejšie ovplyvnené ľuďmi a zvieratami v porovnaní s narušením cyklu dusíka.
Nižšie uvedená infografika o rozdieloch medzi cyklom dusíka a uhlíkovým cyklom ukazuje viac rozdielov medzi oboma.
Zhrnutie – Cyklus dusíka vs cyklus uhlíka
Cyklus dusíka a uhlíkový cyklus sú dva dôležité cykly živín, ktoré sa vyskytujú v prírode. Cyklus dusíka ukazuje cirkuláciu rôznych foriem dusíka v prírode. Na druhej strane uhlíkový cyklus ukazuje cirkuláciu rôznych foriem uhlíka v prírode. Ide teda o kľúčový rozdiel medzi cyklom dusíka a cyklom uhlíka. Ďalej k cyklu dusíka dochádza prostredníctvom fixácie dusíka, nitrifikácie, asimilácie dusičnanov, amonifikácie, denitrifikácie, zatiaľ čo cyklus uhlíka prebieha prostredníctvom fotosyntézy, dýchania, spaľovania, rozkladu atď. Do oboch cyklov sa zapájajú aj mikroorganizmy. Okrem toho cyklus dusíka začína fixáciou dusíka, zatiaľ čo cyklus uhlíka začína fotosyntézou. Toto je zhrnutie rozdielu medzi cyklom dusíka a cyklom uhlíka.
