Ključna razlika između ciklusa dušika i ciklusa ugljika je u tome što ciklus dušika opisuje pretvorbu dušika u više kemijskih oblika i kruženje između atmosfere, kopnenih i morskih ekosustava, dok ciklus ugljika opisuje kretanje ugljika i njegove više kemijskih oblika između atmosfere, oceana, biosfere i geosfere.
U ekosustavu su biokemijski ciklusi važni za održavanje prirodne ravnoteže. Stoga, za mnoge elemente u ekosustavu, možemo nacrtati ciklus koji sažima kretanje elementa kroz različite komponente ekosustava. U ciklusu se elementi pretvaraju u složene molekule i kasnije se razgrađuju na jednostavnije molekule. Svi ciklusi imaju veći bazen rezervoara, koji je obično abiotski. Ciklus dušika, ciklus ugljika, ciklus fosfora i hidrološki ciklusi neki su od važnih biokemijskih ciklusa u prirodi. Stoga je razumijevanje kruženja materije i održavanje učinkovitog kruženja važno za očuvanje okoliša od onečišćenja.
Što je ciklus dušika?
Ciklus dušika jedan je od najvažnijih geokemijskih ciklusa koji se javljaju u prirodi. Objašnjava kruženje različitih kemijskih oblika dušika kroz atmosferu, kopnene i morske ekosustave. Glavni rezervoar dušika je atmosfera. Sadrži oko 78% plinovitog dušika, ali ga mnogi organizmi ne mogu iskoristiti. Dakle, dušik treba pretvoriti u oblike koje biljke mogu koristiti. Ovaj proces je poznat kao fiksacija dušika.
Štoviše, fiksacija dušika odvija se na nekoliko načina. Jedna metoda je biološka fiksacija. Simbiotske bakterije poput Rhizobiuma koje žive u korijenskim kvržicama mahunarki mogu fiksirati atmosferski dušik. Također, postoje neke slobodnoživuće bakterije poput Azotobacter koje mogu vezati dušik. Druga metoda fiksacije dušika je industrijska fiksacija dušika. Kroz Heberov proces, dušik se može pretvoriti u amonijak koji se koristi za proizvodnju gnojiva i eksploziva. Osim ovoga, prirodno se dušik pretvara u nitrat kada udari munja.
Slika 01: Ciklus dušika
Većina biljaka za svoje potrebe za dušikom ovisi o opskrbi nitratima iz tla. Opskrba životinja dušikom izravno ili neizravno ovisi o biljkama. Kada biljke i životinje uginu, njihovi spojevi koji sadrže dušik poput proteina vraćaju se u nitrate pomoću saprotrofnih bakterija i gljivica. To se događa nizom oksidacijskih reakcija gdje se protein pretvara u aminokiseline, a zatim se aminokiseline pretvaraju u amonijak. Prema tome, proces je "nitrifikacija", a Nitrosomonas i Nitrobacter su dvije bakterije koje sudjeluju u tome. Nitrifikaciju mogu poništiti denitrifikacijske bakterije. Oni reduciraju nitrate u tlu u dušik i ispuštaju ga u atmosferu.
Što je ciklus ugljika?
Ciklus ugljika još je jedan geokemijski ciklus koji prikazuje pretvorbu različitih kemijskih oblika ugljika i njihovo kruženje kroz atmosferu, hidrosferu, biosferu i geosferu. Glavni izvor ugljika za žive organizme je ugljikov dioksid prisutan u atmosferi ili otopljen u površinskim vodama. Fotosintetičke biljke, alge i plavo-zelene bakterije mogu pretvoriti ugljični dioksid u ugljične spojeve poput ugljikohidrata. Ugljikohidrati postaju građevni blokovi za većinu drugih organskih spojeva koji su im potrebni, za njihove strukture i funkcije.
Životinje izravno ili neizravno dobivaju ugljik iz biljaka. Ugljični dioksid koji apsorbiraju biljke za fotosintezu uravnotežuje se disanjem biljaka i životinja. Stoga su fotosinteza i disanje glavni mehanizmi koji uzrokuju održavanje prirodne ravnoteže ciklusa ugljika.
Slika 02: Ciklus ugljika
Isto tako, dio fiksnog ugljičnog dioksida putem fotosinteze pohranjuje se u tijelima živih organizama. Nakon toga, kada umru, taj se ugljik vraća u tlo i vodena tijela. Kada se te mrtve tvari nakupljaju duže vrijeme u tlu, pretvaraju se u naslage fosilnih goriva. Ugljični dioksid ponovno se vraća u atmosferu kada ljudi spaljuju fosilna goriva. Na taj način ugljikovi spojevi kruže kroz različite sfere.
Koje su sličnosti između ciklusa dušika i ciklusa ugljika?
- I ciklus dušika i ciklus ugljika važni su biogeokemijski ciklusi.
- Oni ilustriraju kako više kemijskih oblika svakog elementa cirkulira u okolišu.
- Oba ciklusa čine ove elemente dostupnima za biljke i životinje.
- Atmosferski plinovi uključeni su u oba ciklusa.
- I ne samo to, oba ciklusa počinju i završavaju s atmosferskim plinom.
- I također spojevi cirkuliraju kroz tlo u oba ciklusa.
- Mikroorganizmi ispunjavaju veći dio svakog ciklusa.
Koja je razlika između ciklusa dušika i ciklusa ugljika?
Ciklus dušika pokazuje kruženje različitih kemijskih oblika dušika u okolišu, dok ciklus ugljika pokazuje kruženje ugljika. Stoga je ovo ključna razlika između ciklusa dušika i ciklusa ugljika. Rezervoar za ciklus dušika je atmosferski dušik, dok je za ugljik plin ugljični dioksid. Dakle, to je također razlika između ciklusa dušika i ciklusa ugljika. Također, rezervoar dušika je puno veći u usporedbi sa rezervoarom ugljika.
Nadalje, još jedna razlika između ciklusa dušika i ciklusa ugljika je ta da poremećaj u ciklusu ugljika može mnogo brže utjecati na ljude i životinje u usporedbi s poremećajem u ciklusu dušika.
Donja infografika o razlici između ciklusa dušika i ciklusa ugljika pokazuje više razlika između njih.
Sažetak – Ciklus dušika naspram ciklusa ugljika
Ciklus dušika i ciklus ugljika dva su važna ciklusa hranjivih tvari koja se odvijaju u prirodi. Ciklus dušika prikazuje kruženje različitih oblika dušika kroz prirodu. S druge strane, ciklus ugljika pokazuje kruženje različitih oblika ugljika kroz prirodu. Dakle, to je ključna razlika između ciklusa dušika i ciklusa ugljika. Nadalje, ciklus dušika odvija se fiksacijom dušika, nitrifikacijom, asimilacijom nitrata, amonifikacijom, denitrifikacijom, dok se ciklus ugljika odvija fotosintezom, disanjem, izgaranjem, razgradnjom itd. Također, mikroorganizmi sudjeluju u oba ciklusa. Osim toga, ciklus dušika počinje fiksacijom dušika, dok ciklus ugljika počinje fotosintezom. Ovo je sažetak razlika između ciklusa dušika i ciklusa ugljika.
