Carboncyklussen er afhængig af en mangfoldig rollebesætning af organismer, der hver spiller en vigtig rolle i konvertering og bevægende kulstof gennem hele økosystemet:
1. Primære producenter:
* planter, alger og nogle bakterier: Disse autotrofer bruger fotosyntesen til at fange kuldioxid fra atmosfæren og omdanner det til organiske forbindelser (sukkerarter) til deres egen vækst. Denne proces opbevarer kulstof i deres væv.
2. Forbrugere:
* Herbivere, rovdyr, omnivorer: Disse heterotrofer forbruger primære producenter og andre organismer og erhverver kulstof opbevaret i deres kroppe. De frigiver noget kulstof tilbage i miljøet som CO2 gennem respiration, men opbevarer også nogle i deres væv.
3. Nedbrydere:
* svampe og bakterier: Disse nedbryder døde organismer og affaldsprodukter, der frigiver kulstof tilbage i miljøet som CO2 og metan. De er vigtige for genanvendelse af kulstof og forhindrer dets ophobning i dødt organisk stof.
4. Carbon dræn:
* skove, oceaner og jord: Disse fungerer som reservoirer til langvarig kulstoflagring. Træer opbevarer kulstof i deres træ og rødder, oceaner absorberer CO2 fra atmosfæren, og jord indeholder organisk stof, der holder kulstof.
5. Menneskelig påvirkning:
* forbrænding af fossile brændstoffer, skovrydning og ændringer i arealanvendelse: Disse aktiviteter frigiver kulstof i atmosfæren, hvilket øger drivhusgaskoncentrationer og bidrager til klimaændringer.
Nitrogencyklussen involverer en række transformationer med forskellige organismer, der gør nitrogen til rådighed for livet og sikrer dets kontinuerlige cirkulation:
1. Kvælstoffiksering:
* nitrogenfikserende bakterier: Disse specialiserede mikrober omdanner atmosfærisk nitrogengas (N2) til anvendelige former som ammoniak (NH3) og nitrater (NO3-) gennem enzymatiske processer.
2. Nitrifikation:
* nitrificerende bakterier: Disse bakterier oxiderer ammoniak i nitriter (NO2-) og derefter til nitrater, hvilket gør nitrogen til rådighed for planter.
3. Assimilation:
* planter: De absorberer nitrater og ammoniak fra jorden og bruger dem til at syntetisere proteiner, nukleinsyrer og andre essentielle molekyler.
4. Ammonificering:
* Decomponers: De nedbryder organiske stoffer fra døde organismer og affald og frigiver ammoniak tilbage i jorden.
5. Denitrifikation:
* denitrificering af bakterier: Disse bakterier omdanner nitrater til nitrogengas og frigiver den tilbage i atmosfæren.
6. Menneskelig påvirkning:
* industriel nitrogenfiksering, gødning af gødning og udladning af spildevand: Disse aktiviteter ændrer naturlige nitrogencyklusser, hvilket fører til øget nitrogenforurening i vandmasser og atmosfærisk nitrogenaflejring, hvilket forårsager miljøspørgsmål.
Både kulstof- og nitrogencyklusserne er forbundet. F.eks. Er der behov for nitrogen til plantevækst, som igen påvirker kulstofopbevaring gennem fotosyntesen. Menneskelige aktiviteter forstyrrer både cyklusser og understreger vigtigheden af at forstå og håndtere disse afgørende processer for økosystemer og planeten.