நைட்ரஜன் சுழற்சி

அமினோ அமிலங்கள், புரதங்களின் கட்டுமான தொகுதிகள் மற்றும் நியூக்ளிக் அமிலங்கள் (டி.என்.ஏ மற்றும் ஆர்.என்.ஏ) போன்ற பல சிக்கலான கரிம சேர்மங்களை உற்பத்தி செய்ய உயிரினங்களுக்கு நைட்ரஜன் முக்கியமானது. நைட்ரஜன் வளிமண்டலத்தில் டைனிட்ரஜன் (N₂ ) என ஏராளமாகக் கிடைத்தாலும், அதை நேரடியாக உயிரினங்களால் பயன்படுத்த முடியாது. முதன்மை உற்பத்தியாளர்களால் பயன்படுத்தப்படுவதற்கு முன்பு அதை சரிசெய்ய வேண்டும், அதாவது தாவரங்கள். அதே வழியில், இறுதியில் வளிமண்டலத்தில் வெளியிடப்படுவதற்கு முன்பு, அது மீண்டும் முதலில் இருந்த வடிவத்தில் மாற்றப்பட வேண்டும். நைட்ரஜனை வளிமண்டலத்திலிருந்து உயிரினங்களுக்கும், பின்னர் வளிமண்டலத்திற்கும் மாற்றுவது நைட்ரஜன் சுழற்சியைக் குறிக்கிறது.

நைட்ரஜன் சுழற்சியில் சம்பந்தப்பட்ட முக்கிய செயல்முறைகள்-

நைட்ரஜன் நிர்ணயம்

இது வாயு நைட்ரஜனை அம்மோனியாவாக மாற்றுவதை உள்ளடக்கியது, இது தாவரங்களால் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

பின்வரும் முறைகளைப் பயன்படுத்தி நைட்ரஜன் நிர்ணயம் செய்யலாம்-

வளிமண்டல நைட்ரஜன் நிர்ணயம்- இது மின்னல், எரிப்பு மற்றும் எரிமலை செயல்பாடுகளால்  உருவாக்கப்படுகிறது .

தொழில்துறை மூலம் நைட்ரஜன் நிர்ணயம்- அதிக வெப்பநிலை மற்றும் உயர் அழுத்தத்தில் உள்ள தொழில்களில் இது உருவாக்கப்படுகிறது, இம்முறையில் நைட்ரஜன் மூலக்கூறு அணு நைட்ரஜனாக உடைக்கப்பட்டு ஹைட்ரஜனுடன் இணைந்து அம்மோனியா உருவாகிறது. இது ஹேபரின் செயல்முறை என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

பாக்டீரியா நிர்ணயம்- சிம்பியோடிக் மற்றும் சுதந்திரமாக வாழும் பாக்டீரியாக்கள் வளிமண்டல அல்லது கரைந்த நைட்ரஜனை இணைத்து அம்மோனியாவை உருவாக்குகின்றன. பருப்பு தாவரத்தின் வேர்களில் உள்ள ரைசோபியம் ஒரு கூட்டுவாழ் பாக்டீரியம் மற்றும் நாஸ்டாக் ஆகும், அசிட்டோபாக்டர் சுதந்திரமாக வாழும் பாக்டீரியாக்களுக்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு.

குறிப்பு: இம்முறையில் இரு உயிரினங்களும் ஒன்றுக்கொன்று பயனடைகின்றன. கூட்டுறவு உறவின் சிறந்த எடுத்துக்காட்டு ஆல்கா மற்றும் பூஞ்சைகளுக்கு இடையிலான பரஸ்பரவாதத்தைக் காட்டும் லிச்சென் எனக் காணலாம்

நைட்ரிபிகேஷன்

அம்மோனியா முறையே நைட்ரோசோமோனாஸ் மற்றும் நைட்ரோகோகஸ் பாக்டீரியாக்களால் நைட்ரேட்டுகள் மற்றும் நைட்ரைட்டுகளாக மாற்றப்படும் செயல்முறை. நைட்ரோபாக்டர் நைட்ரேட்டை நைட்ரைட்டுகளாக மாற்ற முடியும்

ஒருங்கிணைத்தல்

தாவரங்களால் நிர்ணயிக்கப்பட்ட நைட்ரஜன் டி.என்.ஏ, ஆர்.என்.ஏ போன்ற கரிம மூலக்கூறுகளாக மாற்றப்படுகிறது, இது தாவர மற்றும் விலங்கு திசுக்களை உருவாக்குகிறது.

அம்மோனிபிகேஷன்

நைட்ரஜன் கழிவுப் பொருட்களான யூரியா மற்றும் யூரிக் அமிலம், உயிரினங்களால் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன, கழிவு பொருட்கள் மற்றும் உயிரினங்களின் இறந்த எச்சங்கள் பாக்டீரியாவால் மீண்டும் கனிம அம்மோனியாவாக மாற்றப்படுகின்றன.

க்ளோஸ்ட்ரிடியம், சூடோமோனாஸ், ஸ்ட்ரெப்டோமைசஸ் போன்ற பாக்டீரியாக்களை அம்மோனிங் செய்வது இந்த செயல்முறைக்கு உதவுகிறது

நைட்ரஜன் மறுதலிப்பு

நைட்ரேட்டுகளை மீண்டும் வாயு நைட்ரஜனாக மாற்றுவது டீ நைட்ரிபிகேஷன் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த செயல்முறை நைட்ரஜன் பொருத்துதலின் தலைகீழ் ஆகும்.

இது மண்ணின் வளத்தை கூட குறைக்கக்கூடும், ஏனெனில் தாவரங்களின் வளர்ச்சிக்கு அவசியமான நைட்ரஜன் மண்ணிலிருந்து அகற்றப்பட்டு வளிமண்டலத்தில் இழக்கப்படுகிறது

       பாஸ்பரஸ் சுழற்சி

லித்தோஸ்பியர்(பாறைக்கோளம்), ஹைட்ரோஸ்பியர்(நீர்க்கோளம்) மற்றும் உயிர்க்கோளம் வழியாக பாஸ்பரஸின் போக்குவரத்து மற்றும் வேதியியல் மாற்றம் பாஸ்பரஸ் சுழற்சி என்று அழைக்கப்படுகிறது

பாஸ்பரஸின் இயக்கத்தில் வளிமண்டலம் குறிப்பிடத்தக்க பங்கைக் கொண்டிருக்கவில்லை, ஏனெனில் பாஸ்பரஸ் அல்லது பாஸ்பரஸ் சார்ந்த கலவைகள் பூமியின் வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தின் சாதாரண வரம்புகளில் கிடைக்கும் திடப்பொருட்களாகும். பாஸ்பரஸின் பெரும்பகுதி பாறைகள், வண்டல், மணல் மற்றும் கடல் தளத்திற்குள் உயிருள்ள உயிர்ப் பொருள்களில் உள்ளது. பாஸ்பரஸ் தாவர வளர்ச்சியிலும், தாவரவகைகளிலும், மாமிச உணவுகளாலும் ஒரு சுற்றுச்சூழல் அமைப்பில் டிராபிக் மட்டத்தில் (உணவூட்ட மட்டத்தில்) நகர்கிறது.

குறிப்பு- பாஸ்பேட்டுகள் பயனுள்ள உரங்கள் ஆனால் அவை ஏரிகள் மற்றும் நீரோடைகளில் மாசுபாட்டை ஏற்படுத்துகின்றன. அதை செறிவூட்டுவது கடற்பாசிகள் அதிகப்படியான வளர்ச்சிக்கு வழிவகுக்கும். கடற்பாசிககளின் இந்த அதிகப்படியான வளர்ச்சி பாக்டீரியாவின் வளர்ச்சிக்கு அதிகரிக்கிறது, இது அதிக பாக்டீரியா செறிவுக்கு வழிவகுக்கிறது. இந்த செயல்பாட்டில், பாக்டீரியா நீரில் கரைந்த ஆக்ஸிஜனை செல்லுலார் சுவாசத்திற்காக பயன்படுத்துகிறது மற்றும் ஆக்ஸிஜன் பற்றாக்குறையால் மீன்களின் இறப்பை ஏற்படுத்துகிறது.

     கந்தக சுழற்சி

கந்தக சுழற்சி என்பது வண்டல் சுழற்சியின் ஒரு வகை, இது வண்டல் அடிப்படையிலானது. இது வாயு சுழற்சிகளைப் போல வளிமண்டலத்தின் வழியாக (வாயுக்களின் வடிவத்தில்) புழக்கத்தில் இல்லை. ஆனால் இது போன்ற அனைத்து செயல்முறைகளையும் உள்ளடக்கியது, இதன் மூலம் கந்தகம் பாறைகளிலிருந்து வாழ்க்கை அமைப்புகளுக்கு மாற்றப்படுகிறது மற்றும் இதற்கு எதிர் மாறாகவும் நடைபெறலாம்.

புரதங்கள் மற்றும் வைட்டமின்கள் உற்பத்தியில் சல்பர் பயன்படுத்தப்படுகிறது. புரதங்கள் தியோபீன் போன்ற சல்பர் அணுக்களைக் கொண்ட அமினோ அமிலங்களைக் கொண்டிருக்கின்றன. கந்தகத்தை நீரில் கரைக்கும்போது, தாவரங்கள் அவற்றை உறிஞ்சும். விலங்குகள் இந்த தாவரங்களை உட்கொள்கின்றன, இதனால் அவை ஆரோக்கியத்தை பராமரிக்க போதுமான கந்தகத்தை எடுத்துக்கொள்கின்றன.

பூமியின் பெரும்பாலான கந்தகம் பாறைகள் மற்றும் உப்புகளில் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது அல்லது கடல் வண்டல்களில் கடலில் ஆழமாக புதைக்கப்படுகிறது.

கந்தகத்தையும் வளிமண்டலத்தில் காணலாம். இது இயற்கை மற்றும் மனித மூலங்களால் வளிமண்டலத்தில் நுழைகிறது.

இயற்கை ஆதாரங்கள் எரிமலை வெடிப்புகள், பாக்டீரியா செயல்முறைகள் மற்றும் நீர் அல்லது அழுகும் உயிரினங்களிலிருந்து ஆவியாகும்.

மனித நடவடிக்கைகள் முக்கியமாக தொழில்துறை நோக்கங்களிலிருந்து சல்பர் டை ஆக்சைடு மற்றும் ஹைட்ரஜன் சல்பைட் வாயுக்கள் பரந்த அளவில் வெளியேற்றப்படுகின்றன.

சல்பர் டை ஆக்சைடு வளிமண்டலத்தில் நுழையும் போது அது ஆக்ஸிஜனுடன் வினைபுரிந்து கந்தக ட்ரைஆக்ஸைடை உருவாக்குகிறது அல்லது சல்பர் உப்புகளை உருவாக்க பிற இரசாயனங்கள் மூலம் செயல்படுகிறது. சல்பர் டை ஆக்சைடு தண்ணீருடன் வினைபுரிந்து கந்தக அமிலத்தை உருவாக்குகிறது. இந்த துகள்கள் அனைத்தும் மழையுடன் வினைபுரிந்து மீண்டும் அமிலமாக உருமாறி பூமியை அடைகிறது.

பின்னர் அமிலதுகள்கள் மீண்டும் தாவரங்களால் உறிஞ்சப்பட்டு மீண்டும் வளிமண்டலத்தில் வெளியிடப்படுகின்றன, பின்னர் கந்தக சுழற்சி மீண்டும் தொடங்கும்.

முழு பூமியின் உயிர்க்கோளமும் ஒரு மூடிய அமைப்பாகும், இதனால் ஊட்டச்சத்துக்கள் உயிர்க்கோளத்திலிருந்து இறக்குமதி செய்யப்படுவதில்லை அல்லது ஏற்றுமதி செய்யப்படுவதில்லை. உயிர் வேதியியல் சுழற்சி இயற்கையின் சுழற்சி என்றும் குறிப்பிடப்படுகிறது, ஏனெனில் அவை எல்லா உயிரினங்களையும் உயிரற்ற பொருட்களையும் ஒன்றாக இணைக்கின்றன.