Beveik kiekvienas mokinys žino, kad ciklasmedžiagos biosferoje, kartu su energijos transformacija, yra gamtos ir visko su juo susijusios buvimo pagrindas. Labai schematiškai šis ciklas gali būti pateiktas taip. Esami gamtos gyvieji organizmai sunaudoja didelį mineralų kiekį iš tos pačios prigimties, o po jų mirties - įvairių cheminių elementų pavidalu - grįžta į tą pačią natūralią aplinką ir sudaro biosferos medžiagų ciklą. Šis procesas taip pat vadinamas biogeniniu procesu, jo srauto vieta yra atmosfera, litosfera ir hidrosfera. Ciklinis cheminių medžiagų transformacijos reiškinių pobūdis ir dažnumas skirtinguose cikluose nustatė pavadinimą - ciklas.
Beveik visi gyvi organizmai be išimtiesdalyvauti šiame cikle. Pvz., Žalieji augalai ore sunaudoja anglies dioksidą, mineralus ir išskiria deguonį į aplinką.
Faunos atstovai kvėpuoja tame pačiame deguonyje,kurią augalai skiria ir valgydami šiuos augalus, virškindami ir perdirbdami organines medžiagas. Be to, po augalų ir gyvūnų mirties, jų liekanas apdoroja įvairios bakterijos, susidarančios anglies dioksido ir organinių junginių pavertimo mineralais.
Tada medžiagų buvimas biosferoje yra procesaskonvertavimas ir perdavimas medžiagų pajamų dirvoje, kur mineralai patenka, o tada savo ruožtu, sugeria augalų pasaulyje. Apibendrinant šį ciklą, atominiame lygmenyje, ji turėtų būti gana paprasta išvada - kad kai kurių iš labiausiai pagrindinių cheminių medžiagų atomai, įsipareigoti nuolat procesą migracijos, ne tik iš vieno organizmo į kitą, bet iš vienos rūšies aplinkos į kitą - nuosekliai dalyvauja dirvožemio, atmosferos ir hidrosfera.
Tokių ciklų skaičius yra beveik begalinis,Pavyzdžiui, apskaičiuota, kad atmosferos deguonis per visą savo tūrį per šiek tiek daugiau nei du tūkstančius metų eina per gyvus organizmus. Anglies dioksidas daro tą patį judėjimą, tik čia ciklas trunka daug mažiau laiko - tik 200–300 metų. Tokio proceso, kuris yra medžiagų biosferoje, ciklas, vienas toks uždaras apskritimo ratas vadinamas biogeocheminiu ciklu.
Kas lemia tokį ciklą?Deja, nėra išsamių ir, svarbiausia, išsamių atsakymų į šį klausimą. Pakankamai patikimai galima teigti, kad viena iš priežasčių yra mūsų planetos išteklių apribojimai. Kitas atsakymas galėtų būti pasitikėjimas didele Vernadskio biosferos doktrina, kuri patvirtina kosmoso revoliucijos egzistavimą, kuris kyla ne tik dėl medžiagų apyvartos, bet ir racionalaus visatos turinio pasikeitimo. Tuo pat metu pripažįstama, kad visų tipų girai, nesvarbu, kiek mes juos lokalizuojame laiku ir erdvėje, turi vieną bendrą bruožą visiems. Visi jie yra susiję su energijos apykaitos procesais. Iš pradžių, kaip ciklo pagrindas, atsiranda Saulės energija. Tada jis transformuojasi į įvairių rūšių chemines ir fizines transformacijas, todėl galime kalbėti apie energijos potencialo apyvartą biosferoje. Energijos ir biologinės cirkuliacijos procesų stabilumas yra pagrindinė normalios ir stabilios biosferos būklės sąlyga.
Kaip jau minėta, vienas iš „aktyviausių“grandinės nariai yra anglis. Šio elemento buvimas beveik visose organinėse medžiagose logiškai paaiškina anglies ciklą biosferoje. Fotosintezės procese anglis yra įsisavinama iš biosferos zonų augalais ir paverčiama angliavandeniais. Kvėpuojant gyviems organizmams vyksta atvirkštinis procesas, todėl jo milžiniški ištekliai išleidžiami šiame anglies cikle. Pagrindiniai veiksniai, lemiantys anglies cirkuliaciją, yra kvėpavimas ir fotosintezė.
Taip pat vienas iš pagrindinių elementųorganinė medžiaga yra azotas. Jis, kaip būtinas komponentas, turi ATP, baltymus, nukleino rūgštis. Azotas dažniausiai yra atmosferoje, o jo molekulinė formulė neleidžia augalams tiesiogiai jį naudoti. Todėl augalai sunaudoja azoto neorganinių medžiagų pavidalu. Azoto patekimo į žemę ar vandenį būdai yra skirtingi, todėl azoto ciklas biosferoje yra gana įvairus. Pavyzdžiui, tam tikras azoto junginių kiekis atmosferoje susidaro perkūnija. Lietaus ar nuotėkio metu jie patenka į upes, dirvožemį, ežerus, iš kurių jie vėliau sugeria augalus.
Kaip matyti, visais atvejais gyvi organizmai sudaro pagrindą medžiagų apykaitai biosferoje.
