Les cycles biogéochimiques essentiels à la vie

Les éléments fondamentaux de la vie

La vie dépend principalement du carbone, de l'azote, de l'oxygène, de l'hydrogène et du phosphore.

L'eau

• C'est l'un des composants les plus volumineux des organismes, constitué de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène (H₂O).
• Le rayonnement génère un supplément d'énergie dans ses molécules, provoquant des changements d'état : sous forme de gaz (nuages), de liquide (gouttelettes retournant à la mer) ou de solide (neige ou glace par condensation).

Le carbone

• Ce composant est présent dans l'atmosphère sous forme de dioxyde de carbone (CO₂), généralement émis par les éruptions volcaniques.
• Les plantes vertes absorbent le CO₂ atmosphérique par la photosynthèse pour l'intégrer dans leurs tissus. Les consommateurs se nourrissent de ces plantes, l'intègrent dans leur organisme, puis le rejettent dans l'atmosphère par la respiration. Lorsque les animaux défèquent, les décomposeurs minéralisent le carbone.

L'azote

• Le cycle de l'azote commence dans l'atmosphère sous forme de N₂, inutilisable par la plupart des êtres vivants. Des bactéries fixatrices absorbent le N₂ pour le transformer en ammonium (NH₄) et en nitrates (NO₃). Ces nutriments sont absorbés par les racines des plantes (producteurs). Les herbivores (consommateurs primaires) mangent la plante, assimilent les nitrates et expulsent l'ammonium (sous forme d'ammoniaque pour les poissons, d'urée pour les mammifères terrestres, ou d'acide urique pour les oiseaux). Ces composés sont ensuite convertis par des bactéries en nitrites, nitrates ou en N₂ atmosphérique.

L'oxygène

• L'oxygène représente environ 1/5 de l'air. Il serait épuisé en 2000 ans sans le renouvellement atmosphérique assuré par la respiration animale et la photosynthèse végétale, dont il est un sous-produit.

Le phosphore

• Le plus grand réservoir de phosphore se trouve dans la croûte terrestre et les dépôts de roches marines. Ce phosphore est absorbé par les plantes (pour la respiration cellulaire) et provient de l'altération des roches. Il passe ensuite aux animaux via l'alimentation, puis est rejeté pour être transformé par les décomposeurs en phosphate actif.