Les cycles biogéochimiques sont les processus biologiques, chimiques et géologiques qui permettent la circulation et le recyclage des éléments nécessaires à la vie.
Comme être humain, nous faisons partie d'un écosystème et donc, nous participons aux cycles biogéochimiques. C'est grâce à ces cycles que nous obtenons les éléments nécessaires à la fabrication des protéines composants notre corps. Parmi les éléments importants nécessaires à la vie, on retrouve le carbone, l'oxygène et l'azote. Comment les être vivants obtiennent ces éléments ? Les êtres vivants obtiennent les éléments de base de deux manières :
La chaîne alimentaire - les niveaux trophiques La base de la chaîne alimentaire est composé des organismes photosynthétiseurs (Les plantes, les cyanobactéries, le phytoplancton...). Ces organismes captent l'énergie du Soleil et l'utilise pour faire réagir le gaz carbonique et l'eau et produire l'oxygène et du sucre (dans lequel l'énergie chimique est entreposé). Parce qu'ils produisent l'énergie et la nutrition pour tous les niveaux suivants, on leur donne le nom de producteurs. Au niveau suivant, les organismes se nourrissent des photosynthétiseurs. Ce sont des herbivores. Ils occupent le niveau des consommateurs primaires. |
Les consommateurs aux niveaux plus élevés doivent consommer indirectement une grande quantité de producteurs afin de subvenir à leurs besoins énergétiques.
Une autre manière d'illustrer la diminution d'énergie d'une niveau trophique au suivant est par une pyramide représentant la chaîne alimentaire. Cette pyramide montre que pour peu de consommateurs à niveau élevé, il faut une grande bases de producteur. |
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Si on augmente la concentration de gaz à effet de serre dans l'atmosphère, une plus petite quantité de rayons infrarouge arrivent à quitter l'atmosphère et l'effet de serre est plus forte, entraînant une augmentation de la température moyenne au niveau du sol.
Les vidéos de gauche expliquent l'effet de serre naturelle (en haut), puis l'effet de serre additionnel qui provient de l'activité des êtres humains. Quelques ressources intéressantes :
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Potentiel de réchauffement planétaire
Le potentiel de réchauffement planétaire (PRP) mesure l'aptitude de différents gaz à produire l'effet de serre en comparaison avec le dioxyde de carbone auquel on attribue un PRP de 1. Ci-contre, on retrouve le PRP des principaux gaz à effet de serre (autre que la vapeur d'eau)
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Facteurs naturels
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Impact sur le cycle du carbone
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Impact sur le cycle de l'azote
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Feux de forêts
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Les feux de forêt ont un double effet sur le cycle du carbone :
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En plus de la libération de gaz carbonique, les feux de forêts produisent des composés azotés sous forme d'oxydes d'azote (NOx). L'élimination des producteurs empêche le cycle de l'azote de fonctionner normalement
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Éruption volcanique
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Les volcans rejettent dans l'atmosphère d'énorme quantité de carbone qui était emprisonné dans les roches carbonatés
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Les volcans sont également des émetteurs de NOx
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Orages
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Les orages violents peuvent provoquer des feux de forêt et le déracinement ou la coupe d'arbre. le déracinement ou la coupe d'arbre augmentent le processus de décomposition provoquant une plus forte libération de carbone atmosphérique.
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La foudre provoque la fixation de l'azote atmosphérique sur l'oxygène, créant des molécules NOx. Les NOx peuvent également se jumelés avec l'eau de pluie et retomber au sol sous forme d'acide nitrique (pluies acides).
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Agriculture / élevage
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L'élevage, particulièrement l'élevage bovin (viande et lait), contribue en grande partie à l'émission de gaz à effet de serre (le gaz carbonique, mais surtout le méthane). Les vaches produisent beaucoup de méthane, mais il faut aussi prendre en compte la déforestation nécessaire aux pâturages et au stockage des animaux, ainsi que le transport du bétail. Il faut aussi nourrir ces animaux ce qui requiert plus de terres agricoles et donc, plus de déforestation.
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Les terres agricoles
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Facteurs anthropiques
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Impact sur le cycle du carbone
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Impact sur le cycle de l'azote
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Combustion des combustibles fossiles
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Les combustibles fossiles sont une source d'énergie carbone utilisée par les humains dans le transport et dans les procédés industriels. La combustion de ces combustibles libèrent de grandes quantités de gaz carboniques.
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Les procédés de combustion libèrent également des oxydes d'azote.
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Engraissage
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Les agriculteurs ajoutent des engrais sur les terres agricoles pour augmenter la productivité. Les engrais accélère le développement des producteurs sur les terres agricoles, mais aussi dans les cours d'eau et lacs environnement par ruissellement.
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Les engrais sont des composés chimiques principalement composés de nitrates pouvant être directement utilisés par les plantes. Les agriculteurs ajoutent donc des grandes quantités de composés azotés au cycle de l'azote.
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