Biologie

Cycle biogéochimique : définition, types et rôle

Andrea Márquez
Par Andrea Márquez, Environnementaliste spécialisée de l'environnement marin et côtier. 24 février 2022
Cycle biogéochimique : définition, types et rôle

Les êtres vivants et les cycles biogéochimiques, activés par le rayonnement solaire, entretiennent une étroite relation de dépendance qui marque l'équilibre écosystémique de la vie et de notre planète. Ils suivent un mouvement cyclique, ou fermé, car ils circulent et se recyclent, contrairement aux flux d'énergies dans les écosystèmes, qui sont ouverts.

La connaissance des caractéristiques des cycles biogéochimiques permet de comprendre la dynamique des écosystèmes et la manière dont les activités humaines sont capables de les modifier. Si vous voulez en savoir plus sur ce que la définition des cycles biogéochimiques, leurs types et leur importance, on vous invite à poursuivre la lecture de cet article Cycle biogéochimique : définition, types et rôle de ProjetEcolo dans lequel vous découvrirez de nombreux exemples de cycles biogéochimiques.

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Index

  1. Qu'est-ce qu'un cycle biogéochimique - Définition
  2. Types de cycles biogéochimiques
  3. Cycle biogéochimique du carbone
  4. Cycle biogéochimique du soufre
  5. Cycle biogéochimique du phosphore
  6. Importance des cycles biogéochimiques
  7. Quelles activités humaines ont modifié les cycles biogéochimiques ?

Qu'est-ce qu'un cycle biogéochimique - Définition

Les cycles biogéochimiques sont des processus qui assurent le recyclage constant, à une vitesse plus ou moins grande, des éléments strictement nécessaires à la vie et à notre survie (nutriments), par le biais de la conversion de l'état organique à l'état minéral et vice versa.

Dans ces cycles de la nature, les macronutriments et les micronutriments qui constituent la matière inorganique présente dans notre environnement (air, eau ou sol), sont incorporés dans les organismes sous forme de matière organique, par le biais de processus métaboliques, et ils retournent ensuite dans l'environnement naturel, sous leur forme inorganique.

Les macronutriments (C, H, O, N, P, S) constituent plus de 95 % de la biomasse de tous les organismes vivants et sont les éléments dont notre corps a besoin en grande quantité pour son développement, son entretien et sa reproduction.

Bien qu'ils soient également essentiels, contrairement aux macronutriments, les micronutriments sont moins présents dans l'organisme. Des exemples de cycles biogéochimiques des micronutriments sont : le fer (Fe), le cuivre (Cu), le zinc (Zn), le chlore (Cl) et l'iode (I).

Cycle biogéochimique : définition, types et rôle - Qu'est-ce qu'un cycle biogéochimique - Définition

Types de cycles biogéochimiques

Les cycles biogéochimiques peuvent être classés en fonction de leur complexité ainsi que de leur mobilité.

Selon la complexité des cycles biogéochimiques, il peut s'agir de :

  • Cycles simples : dans lesquels les éléments sont plus influencés par les forces physico-chimiques que par les forces biologiques. Par exemple, les sels et les oligo-éléments.
  • Cycles intermédiaires : ils sont constitués d'éléments de matière organique (MO) qui peuvent être facilement libérés (C, H, O, P).
  • Cycles complexes : ils sont associés aux éléments de la matière organique qui ont besoin des micro-organismes spécialisés pour leurs transformations complexes (N et S).

En fonction de leur mobilité, il est possible de distinguer les cycles suivants :

  • Cycles globaux : ceux dont les phases gazeuses permettent leur distribution à l'échelle mondiale.
  • Cycles locaux : ce sont des cycles moins mobiles, plus sédimentaires, qui finissent par être transportés par l'eau, ils s'accumulent dans les sédiments, ce qui donne lieu à une distribution plus régionale ou locale (P, K, Ca).

Il existe également trois types de cycles biogéochimiques interconnectés :

  • Gazeux : les macro- et micronutriments sont rapidement recyclés et circulent entre l'atmosphère et les êtres vivants. Il s'agit notamment des cycles de l'oxygène, du carbone et de l'azote.
  • Sédimentaire : les éléments (par exemple, le phosphore et le soufre) circulent entre la croûte terrestre, l'hydrosphère et les organismes. Ils sont recyclés à un rythme plus lent que ceux du cycle gazeux.
  • Hydrologique ou cycle biogéochimique de l'eau. Dans l'article suivant, on vous invite à enfin comprendre ce qu'est le cycle de l'eau ! autre article, vous pouvez apprendre ce qu'est le cycle de l'eau.

Cycle biogéochimique du carbone

Le cycle biogéochimique du carbone est essentiel car, suite aux processus de respiration et de photosynthèse, il constitue la matière organique et représente les échanges entre les organismes et l'environnement.

Le carbone est généralement recyclé rapidement, mais il est capable de rester sous des formes indisponibles pendant de longues périodes. Dans les écosystèmes chauds et humides (forêt tropicale), les taux de production et de décomposition sont élevés, et le C (carbone) circule rapidement dans l'écosystème. Dans les écosystèmes froids et secs, en revanche, le processus est plus lent.

Cycle biogéochimique : définition, types et rôle - Cycle biogéochimique du carbone

Cycle biogéochimique du soufre

Cet élément a des phases sédimentaires et gazeuses.

  • D'une part, dans la phase sédimentaire, le soufre immobilisé dans les dépôts organiques et inorganiques est libéré par les processus d'altération et de décomposition jusqu'à ce qu'il soit transporté vers les écosystèmes terrestres sous la forme d'une solution saline.
  • D'autre part, la phase gazeuse du cycle biogéochimique du soufre permet sa circulation à l'échelle mondiale.
Cycle biogéochimique : définition, types et rôle - Cycle biogéochimique du soufre
Image: https://fr.wikipedia.org/wiki/Cycle_du_soufre

Cycle biogéochimique du phosphore

Le cycle biogéochimique du phosphore n'a pas de réservoir atmosphérique significatif, car il se trouve dans les dépôts minéraux et les sédiments marins sous des formes non disponibles.

Il est libéré dans les écosystèmes terrestres et aquatiques principalement par l'érosion des roches et l'exploitation minière.

Cycle biogéochimique : définition, types et rôle - Cycle biogéochimique du phosphore
Image: https://fr.wikipedia.org/wiki/Cycle_du_phosphore

Importance des cycles biogéochimiques

L'importance des cycles biogéochimiques vient de leurs avantages et de leurs caractéristiques :

  • Tout d'abord, ces cycles permettent la vie sur Terre en maintenant des conditions optimales. Ainsi, les cycles biogéochimiques régulent le climat, la répartition des nutriments, etc. Ils rendent également possibles les échanges de matière.
  • Ils permettent également les échanges de matière entre les êtres vivants et le milieu naturel et l'accès aux éléments vitaux (nutriments) dont nous avons besoin.

Quelles activités humaines ont modifié les cycles biogéochimiques ?

Voici quelques exemples de cycles biogéochimiques modifiés par les activités humaines :

  • La déforestation modifie le cycle de l'eau, ce qui entraîne la désertification des écosystèmes.
  • Les rejets d'eaux usées, l'agriculture intensive et l'utilisation d'engrais (eutrophisation) modifient les cycles de l'azote et du soufre, ce qui entraîne des pluies acides.
  • Les activités de pêche à grande échelle altèrent le bactérioplancton, ce qui peut modifier les cycles de C, N, O et P, qu'il régule.
  • Les activités industrielles et la combustion de combustibles fossiles modifient, entre autres (comme S), le cycle du carbone, provoquant un réchauffement de la planète.

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SAIDAOUI
Cours excellent merci
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Image: https://fr.wikipedia.org/wiki/Cycle_du_phosphore
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