जैव भू- रासायनिक चक्र द्वारा जीवित पदार्थ के आवश्यक तत्व परिचालित होती है जो प्रत्येक चक्र के जैविक, भू - वैज्ञानिक और रासायनिक पहलुओं पर विचार करने को संदर्भित करता है।
जैव-भू-रासायनिक चक्र के प्रकार और महत्व क्या है?
पृथ्वी का नाइट्रोजन चक्र,अमोनिया, नाइट्रेट, नाइट्राइट, नाइट्रस ऑक्साइड और नाइट्रोजन गैस जैसे विभिन्न रूपों में नाइट्रोजन को पकड़ता है और उसका पुनर्चक्रण करता है। पूरी प्रक्रिया के दौरान, बैक्टीरिया और पौधे चक्र के माध्यम से नाइट्रोजन को स्थानांतरित करने में भूमिका निभाते हैं। मानव गतिविधि कृषि उद्योग में जीवाश्म ईंधन के दहन और कृत्रिम उर्वरकों के उपयोग के माध्यम से पर्यावरण में नाइट्रोजन जोड़ती है।
जैव भू-रासायनिक चक्र क्या है?
जैव भू-रासायनिक चक्र मुख्य रूप से जैविक और अजैविक कारकों के बीच पोषक तत्वों और अन्य तत्वों की गति को संदर्भित करता है।
बायोजियोकेमिकल शब्द "बायो" से लिया गया है जिसका अर्थ है बायोस्फीयर , "जियो" का अर्थ है भूवैज्ञानिक घटक और " केमिकल " का अर्थ है वे तत्व जो एक चक्र के माध्यम से चलते हैं ।
पृथ्वी पर पदार्थ संरक्षित है और परमाणुओं के रूप में मौजूद है। चूँकि पदार्थ को न तो बनाया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है, इसलिए इसे विभिन्न रूपों में पृथ्वी की प्रणाली में पुनर्नवीनीकरण किया जाता है।
पृथ्वी सूर्य से ऊर्जा प्राप्त करती है जो ऊष्मा के रूप में वापस विकीर्ण होती है, बाकी सभी तत्व एक बंद प्रणाली में मौजूद होते हैं। प्रमुख तत्वों में शामिल हैं:
- कार्बन
- हाइड्रोजन
- नाइट्रोजन
- ऑक्सीजन
- फास्फोरस
- गंधक
जैव-भू-रासायनिक चक्रों के प्रकार
जैव-भू-रासायनिक चक्र मूल रूप से दो प्रकारों में विभाजित हैं:
- गैसीय चक्र - इसमें कार्बन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और जल चक्र शामिल हैं।
- तलछटी चक्र - सल्फर, फास्फोरस, रॉक चक्र, आदि शामिल हैं।
आइए हम इनमें से प्रत्येक जैव-भू-रासायनिक चक्र को संक्षेप में देखें:
जल चक्र
विभिन्न जलाशयों से पानी वाष्पित हो जाता है, ठंडा हो जाता है, संघनित हो जाता है और बारिश के रूप में वापस पृथ्वी पर गिर जाता है।
यह जैव-भू-रासायनिक चक्र मौसम की स्थिति को बनाए रखने के लिए जिम्मेदार है। पानी अपने विभिन्न रूपों में परिवेश के साथ परस्पर क्रिया करता है और वातावरण के तापमान और दबाव को बदल देता है।
एक और प्रक्रिया है जिसे इवापोट्रांसपिरेशन (यानी पत्तियों से उत्पन्न वाष्प) कहा जाता है जो इस प्रक्रिया में सहायता करता है। यह पत्तियों, मिट्टी और जल निकायों से वायुमंडल में पानी का वाष्पीकरण है जो फिर से संघनित होता है और बारिश के रूप में गिरता है।
कार्बन चक्र
यह जैव-भू-रासायनिक चक्रों में से एक है जिसमें जीवमंडल, भूमंडल, जलमंडल, वायुमंडल और पीडोस्फीयर के बीच कार्बन का आदान-प्रदान होता है।
सभी हरे पौधे प्रकाश संश्लेषण के लिए कार्बन डाइऑक्साइड और सूर्य के प्रकाश का उपयोग करते हैं । इस प्रकार कार्बन संयंत्र में जमा हो जाता है। हरे पौधे, मृत होने पर, मिट्टी में दब जाते हैं जो कार्बन से बने जीवाश्म ईंधन में परिवर्तित हो जाते हैं। ये जीवाश्म ईंधन जब जलाए जाते हैं, तो वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं।
साथ ही, जो जानवर पौधों का उपभोग करते हैं, वे पौधों में जमा कार्बन प्राप्त करते हैं। जब ये जानवर मरने के बाद सड़ जाते हैं तो यह कार्बन वायुमंडल में वापस आ जाता है। जानवरों द्वारा कोशिकीय श्वसन के माध्यम से कार्बन भी पर्यावरण में लौटता है।
कार्बन डाइऑक्साइड के रूप में भारी कार्बन सामग्री का उत्पादन होता है जिसे जीवाश्म ईंधन (कोयला और तेल) के रूप में संग्रहीत किया जाता है और इसे विभिन्न वाणिज्यिक और गैर-वाणिज्यिक उद्देश्यों के लिए निकाला जा सकता है। जब कारखाने इन ईंधनों का उपयोग करते हैं, तो दहन के दौरान कार्बन को फिर से वायुमंडल में छोड़ दिया जाता है।
नाइट्रोजन चक्र
यह जैव-भू-रासायनिक चक्र है जिसके द्वारा नाइट्रोजन को कई रूपों में परिवर्तित किया जाता है और यह वातावरण और विभिन्न पारिस्थितिक तंत्रों जैसे स्थलीय और समुद्री पारिस्थितिक तंत्र के माध्यम से परिचालित हो जाता है।
नाइट्रोजन जीवन का एक अनिवार्य तत्व है। वातावरण में नाइट्रोजन फलीदार पौधों की जड़ पिंडों में मौजूद नाइट्रोजन-फिक्सिंग बैक्टीरिया द्वारा तय किया जाता है और मिट्टी और पौधों को उपलब्ध कराया जाता है।
पौधों की जड़ों में मौजूद जीवाणु इस नाइट्रोजन गैस को अमोनिया नामक एक उपयोगी यौगिक में बदल देते हैं। पौधों को अमोनिया की आपूर्ति उर्वरकों के रूप में भी की जाती है। यह अमोनिया नाइट्राइट और नाइट्रेट में परिवर्तित हो जाती है। डीनाइट्रीफाइंग बैक्टीरिया नाइट्रेट्स को नाइट्रोजन में कम कर देता है और इसे वायुमंडल में वापस कर देता है।
ऑक्सीजन चक्र
यह जैव-भू-रासायनिक चक्र वायुमंडल, स्थलमंडल और जीवमंडल से होकर गुजरता है। ऑक्सीजन हमारी पृथ्वी पर प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला तत्व है। यह 21% की सीमा तक वातावरण में तात्विक रूप में पाया जाता है।
प्रकाश संश्लेषण के दौरान पौधों द्वारा ऑक्सीजन छोड़ी जाती है। मनुष्य और अन्य जानवर ऑक्सीजन को सांस लेते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं जिसे पौधे फिर से ग्रहण कर लेते हैं। वे इस कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग प्रकाश संश्लेषण में ऑक्सीजन का उत्पादन करने के लिए करते हैं, और चक्र जारी रहता है।
फास्फोरस चक्र
इस जैव-भू-रासायनिक चक्र में, फास्फोरस जलमंडल, स्थलमंडल और जीवमंडल के माध्यम से चलता है। फॉस्फोरस चट्टानों के अपक्षय द्वारा निकाला जाता है। बारिश और कटाव के कारण फास्फोरस मिट्टी और जल निकायों में बह जाता है। पौधे और जानवर इस फास्फोरस को मिट्टी और पानी के माध्यम से प्राप्त करते हैं और बढ़ते हैं। सूक्ष्मजीवों को भी अपने विकास के लिए फास्फोरस की आवश्यकता होती है। जब पौधे और जानवर मर जाते हैं तो वे विघटित हो जाते हैं, और संग्रहीत फास्फोरस मिट्टी और जल निकायों में वापस आ जाता है, जिसे फिर से पौधों और जानवरों द्वारा खाया जाता है और चक्र जारी रहता है।सल्फर चक्र
यह जैव-भू-रासायनिक चक्र चट्टानों, जल निकायों और जीवित प्रणालियों के माध्यम से चलता है। चट्टानों के अपक्षय द्वारा सल्फर वायुमंडल में छोड़ा जाता है और सल्फेट्स में परिवर्तित हो जाता है। ये सल्फेट सूक्ष्मजीवों और पौधों द्वारा ग्रहण किए जाते हैं और कार्बनिक रूपों में परिवर्तित हो जाते हैं। जैविक सल्फर का सेवन जानवरों द्वारा भोजन के माध्यम से किया जाता है। जब जानवर मर जाते हैं और सड़ जाते हैं, तो सल्फर मिट्टी में वापस आ जाता है, जो फिर से पौधों और रोगाणुओं द्वारा प्राप्त किया जाता है, और चक्र जारी रहता है।
जैव-भू-रासायनिक चक्रों का महत्व
ये चक्र उस तरीके को प्रदर्शित करते हैं जिसमें ऊर्जा का उपयोग किया जाता है। पारिस्थितिकी तंत्र के माध्यम से, ये चक्र जीवन को बनाए रखने के लिए आवश्यक तत्वों को स्थानांतरित करते हैं। वे महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे तत्वों को रीसायकल करते हैं और उन्हें स्टोर भी करते हैं, और भौतिक पहलुओं के माध्यम से महत्वपूर्ण तत्वों को नियंत्रित करते हैं। ये चक्र पारिस्थितिक तंत्र में जीवित और निर्जीव चीजों के बीच संबंध को दर्शाते हैं और पारिस्थितिक तंत्र के निरंतर अस्तित्व को सक्षम करते हैं।
जीवों पर उनके प्रभाव को जानने के लिए इन चक्रों को समझना महत्वपूर्ण है। मनुष्यों की कुछ गतिविधियाँ इनमें से कुछ प्राकृतिक चक्रों को बाधित करती हैं और इस तरह संबंधित पारिस्थितिक तंत्र को प्रभावित करती हैं। इन तंत्रों पर करीब से नज़र डालने से हमें उनके खतरनाक प्रभाव को रोकने और रोकने में मदद मिल सकती है।
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