De cyclus van de materie verwijst naar de voortdurende uitwisseling van materie tussen de levende en niet-levende componenten van een ecosysteem. Het omvat de transformatie en circulatie van chemische elementen en verbindingen binnen de systemen van de aarde, inclusief de atmosfeer, de hydrosfeer, de geosfeer en de biosfeer. De cyclus van materie wordt aangedreven door verschillende geologische en biologische processen en speelt een cruciale rol bij het handhaven van de stabiliteit en het functioneren van ecosystemen. Hier is een overzicht van de belangrijkste stappen in de cyclus van de materie:

1. Opname van voedingsstoffen :

- Planten nemen via hun wortels en bladeren essentiële voedingsstoffen op uit de bodem, het water en de atmosfeer, zoals koolstof, stikstof, fosfor, kalium en andere elementen.

- Dieren, inclusief herbivoren en carnivoren, consumeren planten of andere dieren en halen deze voedingsstoffen uit het voedsel dat ze eten.

2. Ontleding :

- Afbrekers, zoals bacteriën en schimmels, breken dode planten, dieren en organisch materiaal af tot eenvoudiger verbindingen. Door dit proces komen de voedingsstoffen weer vrij in de bodem, het water en de atmosfeer.

3. Stikstoffixatie :

- Stikstof is een cruciaal element dat organismen nodig hebben voor de eiwitsynthese. Sommige bacteriën en archaea bezitten het vermogen om atmosferisch stikstofgas om te zetten in ammoniak (NH3) via een proces dat stikstoffixatie wordt genoemd. Deze ammoniak wordt vervolgens omgezet in nitraten en nitrieten, die door planten kunnen worden gebruikt.

4. Nutriëntenkringloop in ecosystemen :

- Zodra voedingsstoffen in de bodem of het water zitten, komen ze beschikbaar voor opname door planten. Herbivoren consumeren de planten en voedingsstoffen worden langs de voedselketen doorgegeven. Carnivoren die zich voeden met herbivoren brengen de voedingsstoffen verder omhoog in de voedselketen.

- Voedingsstoffen kunnen ook door de atmosfeer en waterlichamen circuleren. Stikstof kan bijvoorbeeld in de vorm van ammoniak, stikstofoxiden of stikstofgas in de atmosfeer terechtkomen door processen zoals denitrificatie.

5. Sedimentatie en erosie :

- In sommige omgevingen kunnen geërodeerde bodemdeeltjes en organisch materiaal worden getransporteerd en als sedimenten in waterlichamen worden afgezet. Deze sedimenten kunnen voedingsstoffen opslaan, waaronder fosfor en stikstof, en deze na verloop van tijd vrijgeven.

6. Subductie en recycling :

- Gedurende lange perioden kunnen geologische processen zoals subductie (waarbij tektonische platen botsen en onder elkaar bewegen) organisch materiaal diep in de aardkorst transporteren. Subductie kan koolstof, stikstof en andere elementen terug in het binnenste van de aarde recyclen. Vulkanische activiteit en verwering kunnen deze elementen later weer naar de oppervlakte brengen.

7. Menselijke impact :

- Menselijke activiteiten kunnen de kringloop van de materie beïnvloeden. Overmatig gebruik van kunstmest, ontbossing en industriële emissies kunnen bijvoorbeeld de kringloop van voedingsstoffen verstoren en tot onevenwichtigheden in het milieu leiden.

De kringloop van materie zorgt voor een continue aanvoer van essentiële voedingsstoffen voor levende organismen en handhaaft het ecologische evenwicht. Het benadrukt de onderlinge verbondenheid tussen verschillende componenten van het ecosysteem en benadrukt het belang van duurzaamheid en verantwoord beheer van hulpbronnen om deze cycli voor toekomstige generaties te behouden.