Elementos químicos são retirados do meio ambiente, utilizados pelos seres vivos e novamente devolvidos ao meio, num processo que constitui os ciclos biogeoquimicos.
Os ciclos dos quatro principais elementos químicos são: o carbono, o hidrogênio, o oxigênio e o nitrogênio, os quais seram analisados a seguir.
1-Ciclo da água
O vapor de água encontrado na atmosfera possui duas origens: a evaporação (da água liquida) e da transpiração (plantas e animais). Os dois processos vistos como um todo são chamados de evapotranspiração (ocorre devido a temperatura,pressão,umidade...).A evapotranspiração necessita da energia solar para ser realizada,onde atua diretamente na evaporação e indiretamente na transpiração.
Conforme o vapor de água sobe a atmosfera, ele encontra menor temperatura e pressão, e tende a formar gotículas que constituem nuvens e provocar sua precipitação. Após a precipitação a água infiltra-se no solo e subsolo, ou escoa superficialmente, alcançando os oceanos.
As plantas terrestres obtêm água do solo pelas raízes, e perdem-na por transpiração. Os animais terrestres que ingerem, e a perdem por transpiração, respiração e excreção.
2-Ciclo do carbono
Consiste na fixação desse elemento pelos seres autótrofos por meio da fotossíntese ou da quimiossíntese. Por meio da respiração ou da fermentação o CO2 retorna para o meio e também é liberado para a atmosfera na queima de combustíveis fosseis (carvões minerais e derivados do petróleo).
3-Ciclo do oxigênio
O O2 é captado por plantas e animais e utilizado na respiração. Nesse processo, átomos de oxigênio se combinam com átomos de hidrogênio, formando moléculas de água. A água formada na respiração é em parte eliminada para o ambiente através da transpiração, da excreção e das fezes, e em parte utilizada em processos metabólicos. Dessa forma os átomos de oxigênio incorporados à matéria orgânica podem voltar à atmosfera pela respiração e pela decomposição do organismo, que produzem água e gás carbônico. A água também é utilizada pelas plantas no processo da fotossíntese. Nesse caso, os átomos de hidrogênio são aproveitados na síntese da glicose, enquanto os de oxigênio são liberados na forma de O2.
4-Ciclo do nitrogênio
Por meio de um processo realizado por ciano-bacterias e certos fungos, denominado biofixação do nitrogênio, estes organismos fixação o nitrogênio Esses organismos captam o N2 atmosférico e o transformam em amônia, cujo excesso é liberado, ficando disponível para outros seres vivos. Bactérias nitrificantes convertem a amônia em nitrito e depois o nitrito em nitrato (nitrificação). O nitrato é liberado no meio e pode ser assimilado diretamente pelas plantas e o nitrogênio nele contido. Os animais obtêm o oxigênio ao comerem diretamente as plantas ou outros animais. Parte ainda do nitrato liberado pode ser utilizado por algumas bactérias que conseguem retirar do nitrato o oxigênio para usar em seu metabolismo e liberar para o meio o nitrogênio, esse processo denomina-se desnitrificação.
A decomposição também possui um papel importante, onde o nitrogênio (forma orgânica) é transformado novamente em amônia (amonificação), é retirado do corpo dos animais também pela excreção de amônia, uréia e acido úrico.
