CYCLES BIOGÉOCHIMIQUES

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Cycle du carbone

Cycle du carbone
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Cycle du carbone

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Cycle de l'azote

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L'hydrogène, l'oxygène et l'eau

Si l'hydrogène (H) est l'élément le plus abondant de la biosphère, il n'apparaît qu'exceptionnellement à l'état libre, au sein de quelques fermentations bactériennes, bien qu'il soit le vecteur essentiel de la bioénergétique : photosynthèse, respiration, fermentation. En fait, l'hydrogène s'identifie écologiquement à sa forme oxydée, l'eau (H2O), ce qui implique un autre élément gazeux, l'oxygène (O).

Le plus grand gisement d'oxygène est constitué par la lithosphère (3 × 1012 milliards de tonnes [Gt]), où il est immobilisé de manière quasi définitive sous forme d'oxydes (de silicium, d'aluminium, de fer, etc.) ou de sels (silicates, carbonates, etc.). À l'état gazeux, il constitue 21 p. 100 de l'atmosphère (1,1 × 106 Gt). Chaque année, la photosynthèse et la respiration des plantes et des sols correspondent à un échange de 80 Gt d'oxygène entre l'atmosphère et la biosphère. Comme les réserves de combustibles fossiles exploitables ne constituent qu'une faible fraction des matières organiques enfouies dans les sédiments (10 000 Gt de carbone), les activités humaines ne risquent pas d'appauvrir dramatiquement la teneur en oxygène de l'air. Celui qui est présent dans la biomasse représente 1 000 Gt, valeur inférieure à celle de l'oxygène dissous dans l'eau (6 000 Gt). Quant à celui qui est combiné dans l'eau, sa masse est très élevée (1,2 × 109 Gt) ; il ne repasse dans l'air que lorsque les molécules d'eau et de gaz carbonique réagissent au cours des réactions de photosynthèse (effet Dole).

Les réserves d'eau de la planète représentent 1 400 × 106 Gt dont 97 p. 100 sont localisées dans les océans. Les glaciers constituent les plus grandes réserves d'eau douce du [...]

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Écrit par :

  • : directeur de recherche au C.N.R.S., Centre des faibles radioactivités, Gif-sur-Yvette

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Pour citer l’article

Jean-Claude DUPLESSY, « CYCLES BIOGÉOCHIMIQUES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 23 août 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/cycles-biogeochimiques/