prokaryootit ja hiilen kierto

hiili on yksi tärkeimmistä makroravinteista. Prokaryooteilla on tärkeä rooli hiilen kiertokulussa. Hiili kiertyy maapallon tärkeimpien varastojen läpi: maahan, ilmakehään, vesiympäristöihin, sedimentteihin ja kiviin sekä biomassaan. Hiilen liike tapahtuu hiilidioksidin välityksellä, jota maakasvit ja meren prokaryootit poistavat ilmakehästä ja palaavat ilmakehään kemoorganotrofisten eliöiden, kuten prokaryoottien, sienten ja eläinten, hengityksen kautta. Vaikka maaekosysteemien suurin hiilivarasto on kivissä ja sedimenteissä, tuota hiiltä ei ole helposti saatavilla.

suuri määrä käytettävissä olevaa hiiltä on maakasveissa, jotka ovat tuottajia, jotka käyttävät ilmasta tulevaa hiilidioksidia hiiliyhdisteiden syntetisointiin. Tähän liittyen yksi erittäin merkittävä hiiliyhdisteiden lähde on humus, joka on kuolleiden kasvien orgaanisten aineiden ja hajoamista vastustaneiden prokaryoottien seos. Kuluttajat, kuten eläimet, käyttävät tuottajien tuottamia orgaanisia yhdisteitä vapauttaen hiilidioksidia ilmakehään. Sitten bakteerit ja sienet, joita kutsutaan yhdessä hajottajiksi, suorittavat kasvien ja eläinten ja niiden orgaanisten yhdisteiden hajoamisen (hajoamisen). Tärkein hiilidioksidin aiheuttaja ilmakehään on kuolleen materiaalin (kuolleet eläimet, kasvit ja humus) mikrobien hajoaminen.

vesiympäristöissä ja niiden anoksisissa sedimenteissä tapahtuu toinen hiilikierto. Tällöin kierto perustuu yhden hiilen yhdisteisiin. Anoksisissa sedimenteissä prokaryootit, lähinnä arkaaiat, tuottavat metaania (CH4). Tämä metaani siirtyy sedimentin yläpuolella olevalle vyöhykkeelle, joka on rikkaampi hapessa ja tukee metaanin hapettimiksi kutsuttuja bakteereja, jotka hapettavat metaanin hiilidioksidiksi, joka sitten palaa ilmakehään.