Um ciclo biogeoquímico corresponde à movimentação ininterrupta de átomos de elementos químicos no planeta, que são essenciais para a manutenção da vida na Terra. Essa reciclagem de elementos ocorre através da interação entre os seres vivos e o meio ambiente.

Os seres vivos participam de inúmeras transformações nos ciclos biogeoquímicos, que são formados por sucessivas reações químicas para que haja a movimentação natural dos elementos químicos entre a biosfera e os componentes abióticos, ou seja, entre os seres vivos e o meio ambiente.

Os ciclos biogeoquímicos são essenciais para manutenção de vida no planeta, pois permitem que os elementos químicos fluam naturalmente entre os sistemas terrestres: atmosfera, hidrosfera, litosfera e biosfera.

Dos 118 elementos químicos conhecidos, apenas cerca de 30 elementos são essenciais aos seres vivos.

Em relação à composição dos seres vivos, mais de 95% corresponde aos elementos carbono (C), oxigênio (O), nitrogênio (N), hidrogênio (H), enxofre (S) e fósforo (P). Além disso, a água (H₂O) é também um componente em comum e principal constituinte.

Para ocorrer um ciclo biogeoquímico é indispensável a existência de um reservatório do elemento químico, ou seja, ambiente em que ele está disponível em grande quantidade.

Ciclos biogeoquímicos gasosos são aqueles com a principal reserva do elemento na atmosfera, como no ciclo do carbono, oxigênio e nitrogênio.

Os ciclos biogeoquímicos sedimentares são aqueles com a principal reserva do elemento na crosta terreste, como no ciclo do cálcio, enxofre e fósforo.

Fixação: transformação do gás nitrogênio da atmosfera em amônia;

Amonificação: decomposição de compostos nitrogenados e produção de amônia;

Nitrificação: conversão da amônia em nitrito e, posteriormente, em nitrato;

Desnitrificação: conversão de nitratos em gás nitrogênio, que é liberado no ambiente.

As espécies químicas que fazem parte do ciclo do nitrogênio são:

O gás nitrogênio (N₂) presente na atmosfera, que é convertido em amônia (NH₃) na etapa de fixação e também a amônia é produzida na decomposição de compostos nitrogenados no processo de amonificação.

Posteriormente, a etapa de nitrificação converte a amônia em nitrito (NO₂^-) e em seguida em nitrato (NO₃^-).

Por fim, o nitrogênio é devolvido à atmosfera pela conversão de nitratos do solo em gás nitrogênio (N₂), na ausência de oxigênio, ou também como óxido nitroso (N₂O).

As bactérias fixadoras associadas às raízes de leguminosas são capazes de realizar a fixação biológica do nitrogênio.

Bactérias dos gêneros Rhizobium e Azobacter transformam nitrogênio do ar (N₂) em amônia (NH₃) quebrando a molécula com a enzima nitrogenase. Esses seres geralmente estão inseridos nos nódulos das raízes de plantas, principalmente leguminosas.

I. CORRETA. A fixação do nitrogênio corresponde à conversão de nitrogênio molecular em amônia.

II. ERRADA. A conversão de amônia em nitrito e posteriormente em nitrato faz parte da etapa de nitrificação.

III. CORRETA. As bactérias são seres procariontes e nessa etapa as bactérias nitrificantes atuam para produzir compostos de nitrogênio assimiláveis pelas plantas.

IV. ERRADA. Está representado que as plantas assimilam o produto na nitrificação, que no caso são os nitratos.

A fotossíntese e a quimiossíntese são os processos que, na natureza, transformam gás carbônico em matéria orgânica.

A devolução desse gás para a atmosfera se dá através da respiração celular, da decomposição e da queima de combustíveis.

Na evaporação a água da hidrosfera passa para a atmosfera pela mudança do estado líquido para o gasoso.

Na sublimação a água no estado sólido muda para o estado gasoso sem passar pelo estado líquido.

Na condensação a água no estado gasoso retorna para o estado líquido.

Na precipitação ocorre a chuva, ou seja, a liberação dos vapores de água condensados.

Na infiltração a água é absorvida pelo solo e ocorre a formação de reservatórios subterrâneos.

Na transpiração a água excedente é liberada pelas folhas das plantas através da transformação de água líquida em vapor d’água.