Cycle biogéochimiqueUn cycle biogéochimique est le processus de transport et de transformation cyclique (recyclage) d'un élément ou composé chimique entre les grands réservoirs que sont la géosphère, l'atmosphère, l'hydrosphère, dans lesquels se retrouve la biosphère. Un tel cycle induit souvent des passages de l'état organique à l'état minéral au sein de la biosphère. Les divers cycles en interaction confèrent à la biosphère une capacité de régulation, appelée homéostasie.
Cycle du carbonevignette|redresse=2|Schéma du cycle du carbone : l'immense réservoir de carbone est la lithosphère qui stocke 80 000 000 Gigatonnes (Gt) de carbone minéral, sous forme de roches carbonatées et 14 000 Gt de carbone dans la matière organique fossile (réévaluation par rapport aux données du schéma). L'hydrosphère est un réservoir intermédiaire qui stocke 39 000 Gt de carbone sous forme de . L’atmosphère et la biosphère sont des petits réservoirs : le premier stocke 750 Gt principalement sous forme de , le second deux à trois fois plus selon les auteurs.
Cycle de l'azotevignette|droite|upright=2|Le cycle de l'azote dans le sol Le cycle de l'azote est un cycle biogéochimique qui décrit la succession des modifications subies par les différentes formes de l'azote neutre en formes réactives (diazote, nitrate, nitrite, ammoniac, azote organique) et vice-versa.
Cycle du carbone océaniqueLe 'cycle du carbone océanique (ou cycle du carbone marin') est l'ensemble des processus d'échange de carbone (C) entre divers bassins au sein de l'océan ainsi qu'entre l'atmosphère, les terres émergées et le fond marin. Le cycle du carbone est le résultat de nombreuses phénomènes en interaction sur plusieurs échelles de temps et d'espace faisant circuler le carbone autour de la planète, et assurant sa disponibilité à l'échelle mondiale.
Cycle de CalvinLe cycle de Calvin (aussi connu comme le cycle de Calvin-Benson-Bassham) est une série de réactions biochimiques des organismes photosynthétiques ayant lieu dans le stroma des chloroplastes chez les eucaryotes ou dans le cytoplasme chez les procaryotes. Il a été découvert par Melvin Calvin, Andy Benson et à l’université de Californie à Berkeley. Durant la photosynthèse, l’énergie de la lumière est convertie en énergie chimique conservée dans l’ATP et le NADPH.
Fixation biologique du diazotevignette|Vue au microscope électronique à transmission d'une section transversale d'un nodule racinaire bactérien endophyte dans une racine de soja. La bactérie a colonisé l'intérieur des racines du soja et y a établi une symbiose fixatrice d'azote. Cette image (en fort grossissement) montre le réticulum endoplasmique, le dictyosome et la paroi cellulaire.
Carbonate–silicate cycleThe carbonate–silicate geochemical cycle, also known as the inorganic carbon cycle, describes the long-term transformation of silicate rocks to carbonate rocks by weathering and sedimentation, and the transformation of carbonate rocks back into silicate rocks by metamorphism and volcanism. Carbon dioxide is removed from the atmosphere during burial of weathered minerals and returned to the atmosphere through volcanism.
Biogéochimievignette|Biogeochimie La biogéochimie est l'étude du processus cyclique de transfert des éléments chimiques de l'environnement à partir des milieux abiotiques vers les organismes qui à leur tour retransmettent ses constituants à l'environnement. (Traduction française de l'article d'Odum, 1971) Cette notion a été « inventée » par le savant russe Vladimir Vernadski. Différentes analyses moléculaires permettent de qualifier le caractère biogéochimique de la matière organique comme l'analyse des sucres, des lipides, des phénols de la lignine.
Chimie atmosphériqueLa chimie atmosphérique est une branche des sciences de l'atmosphère étudiant la chimie de l'atmosphère terrestre et des autres planètes. Il s'agit d'un champ de recherche pluridisciplinaire impliquant entre autres la chimie environnementale, la physique, la météorologie, la modélisation informatique, l'océanographie, la géologie et la volcanologie. Son champ de recherche est à l'heure actuelle de plus en plus rapproché à celui de la climatologie.
Cycle du soufreLe cycle du soufre est le cycle biogéochimique des différentes formes du soufre. Le soufre est un élément essentiel à la vie qui, comme le carbone, le phosphore, l'oxygène, l'azote ou encore l'eau, possède son propre cycle de vie. En effet, le soufre est présent partout sur Terre, atmosphère, océans, continents, mais aussi chez tous les êtres vivants sous forme de molécules organiques : les acides aminés soufrés constituants de protéines (méthionine et cystéine).
Fixation du carboneLa fixation du carbone est un processus à l'œuvre chez les organismes dits autotrophes, qui convertissent le carbone inorganique — typiquement, le dioxyde de carbone — en composés organiques tels que des glucides. La photosynthèse en est l'exemple le plus emblématique, caractérisant les organismes dits photoautotrophes ; la chimiosynthèse est une autre forme de fixation du carbone susceptible d'avoir lieu même en l'absence de lumière — on parle alors de lithotrophie pour qualifier les organismes qui utilisent l'énergie des oxydations inorganiques pour produire leur matière vivante.
SoufreLe soufre est l'élément chimique de numéro atomique 16, de symbole S. C'est un membre du groupe des chalcogènes. C'est un non-métal multivalent abondant, insipide, et insoluble dans l'eau. Le soufre est surtout connu sous la forme de cristaux jaunes et se trouve dans beaucoup de minéraux (sulfures et sulfates) et même sous forme native, particulièrement dans les régions volcaniques. L'essentiel du soufre exploité est cependant d'origine sédimentaire.
Cycle du phosphoreLe cycle du phosphore est un cycle biogéochimique mettant en jeu le phosphore. Le phosphore est un constituant indispensable de la matière organique, même si son importance pondérale est relativement faible par rapport à l'azote ou au potassium. Son rôle est lié au stockage et transfert d'énergie (ATP), et à la formation de nombreux composés structurels (acides nucléiques, nucléotides, phospholipides, coenzymes,...).
AzoteL'azote est l'élément chimique de numéro atomique 7, de symbole N (du latin nitrogenium). C'est la tête de file du groupe des pnictogènes. Dans le langage courant, l'azote désigne le corps simple N (diazote), constituant majoritaire de l'atmosphère terrestre, représentant presque les 4/ de l'air (78,06 %, en volume). L'azote est le constituant la croûte terrestre par ordre d'importance.
Bactérie pourpre sulfureuseLes bactéries pourpres sulfureuses (aussi appelée bactéries phototrophes sulfo-oxydantes et officiellement Chromatiales) font partie de la famille des bactéries photosynthétiques avec les bactéries vertes sulfureuses et les cyanobactéries. Cependant, contrairement aux cyanobactéries, les bactéries pourpres sulfureuses comme les bactéries vertes sulfureuses ne produisent pas d’oxygène lors de la photosynthèse. Dans le cycle du soufre, ces bactéries oxydent le sulfure d'hydrogène (H2S) en soufre élémentaire (Sn).
ChlorobiLes bactéries sulfureuses vertes sont une famille de bactéries anaérobies photoautotrophes. Considérées initialement comme une branche éloignée des Bacteroidetes, elles constituent désormais un embranchement à part entière. Ces bactéries sont non-mobiles (à l'exception du Chloroherpeton thalassium, qui a la possibilité de glisser) et prennent la forme de sphères, de et de spirales. La photosynthèse est réalisée en utilisant la bactériochlorophylle (BChl) c, d, e ou, en s'associant au BChl a et à la chlorophylle a, dans les chlorosomes attachés à la membrane.
Accumulateur lithium-soufreUn accumulateur lithium-soufre, batterie lithium-soufre ou batterie Li-S, est un type d'accumulateur lithium. Son intérêt principal est sa densité énergétique importante en raison de la faible masse atomique du lithium, de la masse modérée de l'octa-soufre et de sa capacité à échanger jusqu'à 16 électrons. Le soufre est de plus un matériau bon marché et abondant naturellement contrairement au cobalt, utilisé dans les batteries lithium-ion dites "classiques".
Marine biogeochemical cyclesMarine biogeochemical cycles are biogeochemical cycles that occur within marine environments, that is, in the saltwater of seas or oceans or the brackish water of coastal estuaries. These biogeochemical cycles are the pathways chemical substances and elements move through within the marine environment. In addition, substances and elements can be imported into or exported from the marine environment. These imports and exports can occur as exchanges with the atmosphere above, the ocean floor below, or as runoff from the land.
Dioxyde de soufreLe dioxyde de soufre, également appelé anhydride sulfureux (nom qui n’est plus employé en chimie), est un composé chimique de formule . Il s'agit d'un gaz incolore, dense et toxique, dont l'inhalation est fortement irritante. Il est libéré dans l'atmosphère terrestre par les volcans et par de nombreux procédés industriels, ainsi que par la combustion de certains charbons, pétroles et gaz naturels non désulfurés.
Accumulateur sodium-soufrevignette|Structure d'un accumulateur sodium-soufre Les accumulateurs sodium-soufre (Na-S) sont un type d'accumulateur électrochimique à base de sodium (Na) et de soufre (S) présentant en général une bonne densité énergétique (100-110 Wh/kg) et des rendements de 89 % à 92 %. En batterie, ils peuvent être utilisées pour de très grandes puissances (plusieurs MW), ce qui permet de les utiliser pour des systèmes de stockage en soutien à un réseau électrique.
