CICLO DELLO ZOLFO: FASI E IMPORTANZA - BIOLOGIA - 2025

Il ciclo dello zolfo è l'insieme dei processi mediante i quali lo zolfo viene trasportato attraverso la natura in varie molecole. Lo zolfo viaggia attraverso l'aria, il suolo, l'acqua e gli esseri viventi. Questo ciclo biogeochimico include la mineralizzazione dello zolfo organico in zolfo, la sua ossidazione in solfato e la sua riduzione in zolfo.

Lo zolfo viene assorbito dai microbi e forma diversi composti organici. Lo zolfo è un elemento molto abbondante nell'Universo; È considerato un non metallo, il suo colore è giallo e non ha odore. Lo zolfo viene rilasciato nell'atmosfera bruciando combustibili fossili, come il carbone.

Nell'atmosfera lo zolfo si presenta sotto forma di anidride solforosa (SO2) e vi può entrare in tre modi: dalla decomposizione di molecole organiche, dall'attività vulcanica e dalle bocche geotermiche, e dalla combustione di combustibili fossili. Dagli umani.

Gli atomi di zolfo sono una parte importante della struttura delle proteine. Lo zolfo si trova nell'amminoacido cisteina ed è coinvolto nella formazione di un tipo di legame chiamato ponte disolfuro. Questi legami sono essenziali per determinare la struttura tridimensionale delle proteine.

fasi

Il ciclo dello zolfo coinvolge il movimento di questo elemento in molte direzioni attraverso l'atmosfera, l'idrosfera, la litosfera e la biosfera. Nella litosfera avvengono i processi di erosione delle rocce che rilasciano lo zolfo immagazzinato.

Lo zolfo subisce una serie di trasformazioni chimiche quando viene trasportato attraverso diversi mezzi. Durante il suo viaggio, lo zolfo attraversa quattro fasi chimiche fondamentali:

- Mineralizzazione dello zolfo organico in forma inorganica, come idrogeno solforato, zolfo elementare e altri minerali a base di zolfo.

- Ossidazione di idrogeno solforato, zolfo elementare e minerali correlati al solfato.

- Riduzione del solfato a zolfo.

- Immobilizzazione microbica dei composti dello zolfo e successiva incorporazione nella forma organica dello zolfo.

Flusso di zolfo

Nonostante la sua complessità, il flusso di zolfo può essere riassunto in tre grandi gruppi:

Lo zolfo che si trova formando composti

In questo gruppo sono presenti lo zolfo atmosferico, lo zolfo organico, lo zolfo inorganico (minerali), lo zolfo ridotto e lo zolfo che forma i solfati.

Il solfato viene assorbito da piante e microrganismi, che li incorporano nelle loro molecole organiche. Gli animali quindi consumano queste forme organiche attraverso il cibo che mangiano, spostando lo zolfo lungo la catena alimentare.

Zolfo che entra nel suolo

Lo zolfo viene incorporato nel terreno in modi diversi; ad esempio, per deposizione atmosferica, utilizzando fertilizzanti di origine animale, da residui vegetali, dall'uso di fertilizzanti minerali e dall'erosione delle rocce.

Lo zolfo che esce dal terreno

Lo zolfo viene rimosso dal terreno in vari modi. Ad esempio, quando le piante assorbono i solfati attraverso le radici, quando vengono raccolte le colture e quando alcuni composti ridotti vengono volatilizzati.

Un'altra parte dello zolfo nel suolo si perde a causa di infiltrazioni, ruscellamenti ed erosione. I vulcani e alcuni gas prodotti dalla decomposizione organica sono un'altra fonte di zolfo che viene trasferita direttamente nell'atmosfera.

Tuttavia, la maggior parte dello zolfo sulla Terra è immagazzinato in rocce, minerali e sali di solfato sepolti in profondità nei sedimenti oceanici.

Importanza

Componente principale nei composti chimici

Lo zolfo è un nutriente importante per gli organismi perché è un componente fondamentale degli amminoacidi cisteina e metionina, oltre che di altri composti biochimici.

Le piante soddisfano i loro bisogni nutrizionali di zolfo assimilando i composti minerali dall'ambiente.

Associato alla produttività delle piante

In alcune situazioni, in particolare nell'agricoltura intensiva, la disponibilità di forme biologicamente utili di zolfo può essere un fattore limitante per la produttività delle piante; di conseguenza è necessaria l'applicazione di fertilizzanti a base di solfati.

Il riconoscimento dell'importanza del solfato per la crescita e il vigore delle piante, nonché l'importanza nutrizionale dello zolfo per le diete umane e animali, ha portato a una maggiore enfasi sulla ricerca sui processi di assorbimento, trasporto e assimilazione dei solfati. .

Necessario per costruire proteine

Dopo essere entrato nella pianta, il solfato è la principale forma di zolfo trasportato e immagazzinato. Lo zolfo è necessario per la costruzione di proteine, enzimi e vitamine, è anche un ingrediente fondamentale nella formazione della clorofilla.

Le colture carenti di zolfo mostrano tipicamente limiti di crescita. Pertanto, le piante con carenza di zolfo appaiono più sottili e più piccole, le loro foglie più giovani ingialliscono e il numero di semi si riduce.

Usi commerciali

Oltre alla produzione di fertilizzanti, lo zolfo ha altri usi commerciali, ad esempio: polvere da sparo, fiammiferi, insetticidi e fungicidi.

Inoltre, lo zolfo è coinvolto nella produzione di combustibili fossili grazie alla sua capacità di agire come agente ossidante o riducente.

Associato a danno ambientale

I composti di zolfo possono anche essere associati a danni ambientali significativi, come l'anidride solforosa che danneggia la vegetazione o gli scarichi acidi associati ai solfuri che degradano gli ecosistemi.

Impatto umano sul ciclo dello zolfo

Le attività umane hanno svolto un ruolo importante nell'alterazione dell'equilibrio del ciclo globale dello zolfo. La combustione di grandi quantità di combustibili fossili, in particolare carbone, rilascia grandi quantità di gas di idrogeno solforato nell'atmosfera.

Quando questo gas viene attraversato dalla pioggia, si produce la pioggia acida, che è una precipitazione corrosiva causata dall'acqua piovana che cade a terra attraverso l'anidride solforosa, trasformandola in acido solforico debole che provoca danni agli ecosistemi acquatici.

La pioggia acida danneggia l'ambiente riducendo il pH dei laghi, che uccide gran parte della fauna che vive lì. Colpisce anche strutture artificiali innaturali, come il degrado chimico di edifici e statue.

Molti monumenti in marmo, come il Lincoln Memorial a Washington, DC, hanno subito danni significativi a causa delle piogge acide nel corso degli anni.

Questi esempi mostrano gli effetti di vasta portata delle attività umane sul nostro ambiente e le sfide che rimangono per il nostro futuro.

Riferimenti

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