Der Hauptunterschied zwischen Stickstoffkreislauf und Kohlenstoffkreislauf besteht darin, dass der Stickstoffkreislauf die Umwandlung von Stickstoff in mehrere chemische Formen und die Zirkulation zwischen Atmosphäre, terrestrischen und marinen Ökosystemen beschreibt, während der Kohlenstoffkreislauf die Bewegung von Kohlenstoff und seinen beschreibt mehrere chemische Formen zwischen Atmosphäre, Ozeanen, Biosphäre und Geosphäre.
In einem Ökosystem sind biochemische Kreisläufe wichtig, um das natürliche Gleichgewicht zu erh alten. Daher können wir für viele Elemente in einem Ökosystem einen Zyklus zeichnen, der die Bewegung des Elements durch die verschiedenen Komponenten des Ökosystems zusammenfasst. Im Kreislauf werden Elemente in komplexe Moleküle umgewandelt und später beim Abbau zu einfacheren Molekülen abgebaut. Alle Zyklen haben einen größeren Reservoirpool, der in der Regel abiotisch ist. Stickstoffkreislauf, Kohlenstoffkreislauf, Phosphorkreislauf und hydrologische Kreisläufe sind einige der wichtigen biochemischen Kreisläufe in der Natur. Daher ist es wichtig, den Kreislauf der Materie zu verstehen und einen effektiven Kreislauf aufrechtzuerh alten, um die Umwelt vor Verschmutzung zu schützen.
Was ist der Stickstoffkreislauf?
Der Stickstoffkreislauf ist einer der wichtigsten geochemischen Kreisläufe in der Natur. Es erklärt die Zirkulation verschiedener chemischer Formen von Stickstoff durch die Atmosphäre, terrestrische und marine Ökosysteme. Das wichtigste Stickstoffreservoir ist die Atmosphäre. Es besteht zu etwa 78 % aus Stickstoffgas, kann aber von vielen Organismen nicht genutzt werden. Stickstoff soll also in pflanzenverwertbare Formen umgewandelt werden. Dieser Vorgang wird als Stickstofffixierung bezeichnet.
Darüber hinaus erfolgt die Stickstofffixierung auf verschiedene Weise. Eine Methode ist die biologische Fixierung. Symbiotische Bakterien wie Rhizobium, die in den Wurzelknöllchen der Leguminosen leben, können Luftstickstoff binden. Außerdem gibt es einige frei lebende Bakterien wie Azotobacter, die Stickstoff fixieren können. Eine weitere Methode der Stickstofffixierung ist die industrielle Stickstofffixierung. Durch das Heber-Verfahren kann Stickstoffgas in Ammoniak umgewandelt werden, das zur Herstellung von Düngemitteln und Sprengstoffen verwendet wird. Abgesehen davon verwandelt sich Stickstoff bei Blitzeinschlägen auf natürliche Weise in Nitrat.
Abbildung 01: Stickstoffkreislauf
Die meisten Pflanzen sind für ihren Stickstoffbedarf auf eine Nitratversorgung aus dem Boden angewiesen. Tiere sind direkt oder indirekt auf Pflanzen angewiesen, um ihre Stickstoffversorgung zu erh alten. Wenn Pflanzen und Tiere sterben, werden ihre stickstoffh altigen Verbindungen wie Proteine durch saprotrophe Bakterien und Pilze wieder in Nitrate umgewandelt. Dies geschieht durch eine Reihe von Oxidationsreaktionen, bei denen sich Proteine in Aminosäuren und anschließend Aminosäuren in Ammoniak umwandeln. Dementsprechend ist der Prozess „Nitrifikation“, und Nitrosomonas und Nitrobacter sind zwei daran beteiligte Bakterien. Die Nitrifikation kann durch Denitrifikationsbakterien rückgängig gemacht werden. Sie reduzieren Nitrat im Boden zu Stickstoffgas und geben es in die Atmosphäre ab.
Was ist der Kohlenstoffkreislauf?
Kohlenstoffkreislauf ist ein weiterer geochemischer Kreislauf, der die Umwandlung verschiedener chemischer Kohlenstoffformen und deren Zirkulation durch die Atmosphäre, Hydrosphäre, Biosphäre und Geosphäre darstellt. Die Hauptkohlenstoffquelle für lebende Organismen ist Kohlendioxid, das in der Atmosphäre vorhanden oder in Oberflächengewässern gelöst ist. Photosynthetische Pflanzen, Algen und blaugrüne Bakterien können Kohlendioxid in kohlenstoffh altige Verbindungen wie Kohlenhydrate umwandeln. Kohlenhydrate werden zu Bausteinen für die meisten anderen organischen Verbindungen, die sie für ihre Strukturen und Funktionen benötigen.
Tiere erh alten direkt oder indirekt Kohlenstoff von den Pflanzen. Das von den Pflanzen für die Photosynthese aufgenommene Kohlendioxid wird durch die Atmung von Pflanzen und Tieren ausgeglichen. Daher sind Photosynthese und Atmung die Hauptmechanismen, die dazu führen, dass das natürliche Gleichgewicht des Kohlenstoffkreislaufs aufrechterh alten wird.
Abbildung 02: Kohlenstoffkreislauf
Ebenso wird ein Teil des durch Photosynthese gebundenen Kohlendioxids in den Körpern lebender Organismen gespeichert. Danach, wenn sie sterben, kehrt dieser Kohlenstoff in den Boden und die Gewässer zurück. Wenn sich diese toten Stoffe längere Zeit im Boden ansammeln, wandeln sie sich in fossile Brennstoffvorkommen um. Kohlendioxid kehrt wieder in die Atmosphäre zurück, wenn Menschen fossile Brennstoffe verbrennen. Auf diese Weise zirkulieren die Kohlenstoffverbindungen durch verschiedene Sphären.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen dem Stickstoffkreislauf und dem Kohlenstoffkreislauf?
- Sowohl der Stickstoffkreislauf als auch der Kohlenstoffkreislauf sind wichtige biogeochemische Kreisläufe.
- Sie veranschaulichen, wie mehrere chemische Formen jedes Elements in der Umwelt zirkulieren.
- Beide Zyklen machen diese Elemente für Pflanzen und Tiere verfügbar.
- Atmosphärische Gase sind an beiden Kreisläufen beteiligt.
- Nicht nur das, beide Zyklen beginnen und enden mit atmosphärischem Gas.
- Und auch Verbindungen zirkulieren in beiden Zyklen durch den Boden.
- Mikroorganismen erfüllen einen größeren Teil jedes Zyklus.
Was ist der Unterschied zwischen Stickstoffkreislauf und Kohlenstoffkreislauf?
Der Stickstoffkreislauf zeigt den Kreislauf verschiedener chemischer Formen von Stickstoff in der Umwelt, während der Kohlenstoffkreislauf den Kreislauf von Kohlenstoff zeigt. Daher ist dies der Hauptunterschied zwischen dem Stickstoffkreislauf und dem Kohlenstoffkreislauf. Das Reservoir für den Stickstoffkreislauf ist atmosphärisches Stickstoffgas, während es für Kohlenstoff Kohlendioxidgas ist. Daher ist es auch ein Unterschied zwischen Stickstoffkreislauf und Kohlenstoffkreislauf. Außerdem ist das Stickstoffreservoir im Vergleich zu einem Kohlenstoffreservoir viel größer.
Darüber hinaus besteht ein weiterer Unterschied zwischen dem Stickstoffkreislauf und dem Kohlenstoffkreislauf darin, dass eine Störung im Kohlenstoffkreislauf Menschen und Tiere sehr viel schneller treffen kann als eine Störung im Stickstoffkreislauf.
Die folgende Infografik zum Unterschied zwischen Stickstoffkreislauf und Kohlenstoffkreislauf zeigt weitere Unterschiede zwischen beiden.
Zusammenfassung – Stickstoffkreislauf vs. Kohlenstoffkreislauf
Der Stickstoffkreislauf und der Kohlenstoffkreislauf sind zwei wichtige Nährstoffkreisläufe, die in der Natur vorkommen. Der Stickstoffkreislauf zeigt die Zirkulation verschiedener Stickstoffformen durch die Natur. Andererseits zeigt der Kohlenstoffkreislauf die Zirkulation verschiedener Formen von Kohlenstoff durch die Natur. Somit ist es der Hauptunterschied zwischen dem Stickstoffkreislauf und dem Kohlenstoffkreislauf. Darüber hinaus erfolgt der Stickstoffkreislauf über Stickstofffixierung, Nitrifikation, Nitratassimilation, Ammonifikation, Denitrifikation, während der Kohlenstoffkreislauf über Photosynthese, Atmung, Verbrennung, Zersetzung usw. erfolgt. Auch die Mikroorganismen sind an beiden Zyklen beteiligt. Darüber hinaus beginnt der Stickstoffkreislauf mit der Stickstofffixierung, während der Kohlenstoffkreislauf mit der Photosynthese beginnt. Dies ist die Zusammenfassung des Unterschieds zwischen Stickstoffkreislauf und Kohlenstoffkreislauf.
