Sự khác biệt giữa chu trình nitơ và chu trình carbon

Các sự khác biệt chính giữa chu trình nitơ và chu trình carbon là chu trình nitơ mô tả sự chuyển đổi nitơ thành nhiều dạng hóa học và sự lưu thông giữa khí quyển, hệ sinh thái trên cạn và biển trong khi chu trình carbon mô tả sự chuyển động của carbon và nhiều dạng hóa học giữa khí quyển, đại dương, sinh quyển và không gian địa lý.

Trong một hệ sinh thái, các chu trình sinh hóa rất quan trọng để duy trì sự cân bằng tự nhiên. Do đó, đối với nhiều yếu tố trong một hệ sinh thái, chúng ta có thể vẽ một chu trình tóm tắt sự chuyển động của nguyên tố thông qua các thành phần khác nhau của hệ sinh thái. Trong chu trình, các phần tử được chuyển đổi thành các phân tử phức tạp và sau đó bị phân hủy thành các phân tử đơn giản hơn. Tất cả các chu kỳ có một hồ chứa lớn hơn, thường là phi sinh học. Chu trình nitơ, chu trình carbon, chu trình phốt pho và chu trình thủy văn là một số chu trình sinh hóa quan trọng trong tự nhiên. Do đó, hiểu được chu kỳ của vật chất và duy trì chu kỳ hiệu quả là rất quan trọng để bảo vệ môi trường khỏi ô nhiễm.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Chu trình nitơ là gì
3. Chu trình carbon là gì
4. Điểm tương đồng giữa chu trình nitơ và chu trình carbon
5. So sánh cạnh nhau - Chu trình nitơ và chu trình carbon ở dạng bảng
6. Tóm tắt

Chu trình nitơ là gì?

Chu trình nitơ là một trong những chu trình địa hóa quan trọng nhất xảy ra trong tự nhiên. Nó giải thích sự lưu thông của các dạng hóa học khác nhau của nitơ thông qua các hệ sinh thái trên cạn và trên biển. Hồ chứa nitơ chính là khí quyển. Nó có khoảng 78% khí nitơ, nhưng nó không thể được sử dụng bởi nhiều sinh vật. Vì vậy, nitơ nên được chuyển đổi thành các hình thức có thể được sử dụng bởi thực vật. Quá trình này được gọi là cố định nitơ.

Hơn nữa, cố định nitơ xảy ra theo nhiều cách. Một phương pháp là cố định sinh học. Vi khuẩn cộng sinh như Đại hoàng Những người sống trong các nốt sần của cây họ đậu có thể cố định đạm khí quyển. Ngoài ra, có một số vi khuẩn sống tự do như Vi khuẩn Azotobacter ai có thể sửa chữa nitơ. Một phương pháp cố định nitơ khác là cố định nitơ công nghiệp. Thông qua quy trình Heber, khí nitơ có thể được chuyển đổi thành amoniac được sử dụng để sản xuất phân bón và chất nổ. Khác với điều này, nitơ tự nhiên biến đổi thành nitrat khi sét đánh.

Hình 01: Chu trình nitơ

Hầu hết các nhà máy phụ thuộc vào nguồn cung cấp nitrat từ đất cho nhu cầu nitơ của chúng. Động vật phụ thuộc vào thực vật trực tiếp hoặc gián tiếp để có được nguồn cung cấp nitơ. Khi thực vật và động vật chết đi, các hợp chất chứa nitơ của chúng như protein trở lại thành nitrat bởi vi khuẩn hoại sinh và nấm. Nó xảy ra thông qua một loạt các phản ứng oxy hóa trong đó protein chuyển thành axit amin và sau đó axit amin chuyển thành amoniac. Theo đó, quá trình này là 'nitrat hóa' và Nitrosomonas và Vi khuẩn là hai vi khuẩn tham gia vào việc này. Nitrat hóa có thể được đảo ngược bởi vi khuẩn khử nitrat. Chúng khử nitrat trong đất thành khí nitơ và thải vào khí quyển.

Chu trình carbon là gì?

Chu trình carbon là một chu trình địa hóa khác mô tả sự chuyển đổi các dạng hóa học carbon khác nhau và lưu thông chúng qua khí quyển, thủy quyển, sinh quyển và không gian địa lý. Nguồn carbon chính cho các sinh vật sống là carbon dioxide có trong khí quyển hoặc hòa tan trong nước mặt. Thực vật quang hợp, tảo và vi khuẩn xanh lam có thể chuyển đổi carbon dioxide thành các hợp chất carbonic như carbohydrate. Carbonhydrate trở thành khối xây dựng cho hầu hết các hợp chất hữu cơ khác mà chúng cần, cho cấu trúc và chức năng của chúng.

Động vật nhận carbon từ thực vật trực tiếp hoặc gián tiếp. Carbon dioxide được thực vật hấp thụ để quang hợp được đối trọng bởi sự hô hấp của cả thực vật và động vật. Do đó, quang hợp và hô hấp là cơ chế chính giúp duy trì sự cân bằng tự nhiên của chu trình carbon.

Hình 02: Chu trình carbon

Tương tự như vậy, một số carbon dioxide cố định thông qua quá trình quang hợp được lưu trữ trong cơ thể của các sinh vật sống. Sau đó, khi chúng chết, những carbon đó quay trở lại đất và nước. Khi những vật chất chết này tích tụ trong một thời gian dài hơn trong đất, chúng chuyển đổi thành các mỏ nhiên liệu hóa thạch. Carbon dioxide một lần nữa trở lại vào khí quyển khi con người đốt nhiên liệu hóa thạch. Theo cách này, các hợp chất carbon lưu thông qua các quả cầu khác nhau.

Điểm giống nhau giữa chu trình nitơ và chu trình carbon?

• Cả chu trình nitơ và chu trình carbon là các chu trình hóa sinh quan trọng.
• Chúng minh họa cách nhiều dạng hóa học của từng nguyên tố lưu hành trong môi trường.
• Cả hai chu kỳ làm cho các yếu tố này có sẵn cho thực vật và động vật.
• Khí trong khí quyển liên quan đến cả hai chu kỳ.
• Không chỉ vậy, cả hai chu kỳ bắt đầu và kết thúc với khí quyển.
• Và các hợp chất cũng lưu thông trong đất trong cả hai chu kỳ.
• Vi sinh vật hoàn thành một phần lớn hơn của mỗi chu kỳ.

Sự khác biệt giữa chu trình nitơ và chu trình carbon?

Chu trình nitơ cho thấy sự quay vòng của các dạng nitơ hóa học khác nhau trong môi trường trong khi chu trình carbon cho thấy sự quay vòng của carbon. Do đó, đây là sự khác biệt chính giữa chu trình nitơ và chu trình carbon. Hồ chứa cho chu trình nitơ là khí nitơ trong khí quyển trong khi đối với carbon, đó là khí carbon dioxide. Do đó, nó cũng là một sự khác biệt giữa chu trình nitơ và chu trình carbon. Ngoài ra, bể chứa nitơ lớn hơn nhiều so với bể chứa carbon.

Hơn nữa, một điểm khác biệt nữa giữa chu trình nitơ và chu trình carbon là sự xáo trộn trong chu trình carbon có thể bị ảnh hưởng nhiều hơn đối với con người và động vật một cách nhanh chóng so với sự xáo trộn trong chu trình nitơ.

Infographic dưới đây về sự khác biệt giữa chu trình nitơ và chu trình carbon cho thấy sự khác biệt nhiều hơn giữa cả hai.

Tóm tắt - Chu trình nitơ và chu trình carbon

Chu trình nitơ và chu trình carbon là hai chu trình dinh dưỡng quan trọng xảy ra trong tự nhiên. Chu trình nitơ cho thấy sự lưu thông của các dạng nitơ khác nhau thông qua tự nhiên. Mặt khác, chu trình carbon cho thấy sự lưu thông của các dạng carbon khác nhau thông qua tự nhiên. Vì vậy, nó là sự khác biệt chính giữa chu trình nitơ và chu trình carbon. Hơn nữa, chu trình nitơ xảy ra thông qua quá trình cố định nitơ, nitrat hóa, đồng hóa nitrat, ammon hóa, khử nitrat trong khi chu trình carbon xảy ra thông qua quá trình quang hợp, hô hấp, đốt cháy, phân hủy, vv Ngoài ra, các vi sinh vật liên quan đến cả hai chu kỳ. Ngoài ra, chu trình nitơ bắt đầu bằng quá trình cố định nitơ trong khi chu trình carbon bắt đầu bằng quá trình quang hợp. Đây là tóm tắt về sự khác biệt giữa chu trình nitơ và chu trình carbon.

Tài liệu tham khảo:

1. xông hơi chu trình Nitơ. Học viện Khan, Học viện Khan. Có sẵn ở đây  

Hình ảnh lịch sự:

1. Chu kỳ Nitrogen Chu kỳ của Johann Dréo, Burkhard (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia  
2. Cung 8263952221 "của AIRS, Máy phát âm hồng ngoại khí quyển (CC BY 2.0) qua Flickr