CYCLE DU SOUFRE: ÉTAPES ET IMPORTANCE - LA BIOLOGIE - 2025

Le cycle du soufre est l'ensemble des processus par lesquels le soufre est transporté à travers la nature dans diverses molécules. Le soufre voyage dans l'air, le sol, l'eau et les êtres vivants. Ce cycle biogéochimique comprend la minéralisation du soufre organique en soufre, son oxydation en sulfate et sa réduction en soufre.

Le soufre est absorbé par les microbes et forme différents composés organiques. Le soufre est un élément très abondant dans l'Univers; Il est considéré comme un non-métal, sa couleur est jaune et il n'a pas d'odeur. Le soufre est rejeté dans l'atmosphère par la combustion de combustibles fossiles, comme le charbon.

Dans l'atmosphère, le soufre se présente sous forme de dioxyde de soufre (SO2) et peut y pénétrer de trois manières: à partir de la décomposition de molécules organiques, de l'activité volcanique et des évents géothermiques, et de la combustion de combustibles fossiles. Par les humains.

Les atomes de soufre sont une partie importante de la structure des protéines. Le soufre se trouve dans l'acide aminé cystéine et est impliqué dans la formation d'un type de liaison appelé pont disulfure. Ces liaisons sont essentielles pour déterminer la structure tridimensionnelle des protéines.

Étapes

Le cycle du soufre implique le mouvement de cet élément dans de nombreuses directions à travers l'atmosphère, l'hydrosphère, la lithosphère et la biosphère. Dans la lithosphère, se produisent les processus d'érosion des roches qui libèrent le soufre stocké.

Le soufre subit une série de transformations chimiques à mesure qu'il est transporté à travers différents milieux. Tout au long de son parcours, le soufre passe par quatre étapes chimiques fondamentales:

- Minéralisation du soufre organique sous forme inorganique, comme le sulfure d'hydrogène, le soufre élémentaire et d'autres minéraux à base de soufre.

- Oxydation du sulfure d'hydrogène, du soufre élémentaire et des minéraux liés au sulfate.

- Réduction du sulfate en soufre.

- Immobilisation microbienne de composés soufrés et incorporation ultérieure dans la forme organique du soufre.

Flux de soufre

Malgré sa complexité, le flux de soufre peut se résumer en trois grands groupes:

Le soufre que l'on trouve formant des composés

Dans ce groupe se trouvent le soufre atmosphérique, le soufre organique, le soufre inorganique (minéraux), le soufre réduit et le soufre qui forme des sulfates.

Le sulfate est absorbé par les plantes et les micro-organismes, qui les incorporent dans leurs molécules organiques. Les animaux consomment ensuite ces formes organiques à travers la nourriture qu'ils mangent, déplaçant le soufre le long de la chaîne alimentaire.

Soufre entrant dans le sol

Le soufre est incorporé au sol de différentes manières; par exemple, par dépôt atmosphérique, en utilisant des engrais d'origine animale, par des résidus végétaux, par l'utilisation d'engrais minéraux et par l'érosion des roches.

Le soufre qui sort du sol

Le soufre est retiré du sol de diverses manières. Par exemple, lorsque les plantes absorbent les sulfates par leurs racines, lorsque les cultures sont récoltées et lorsque certains composés réduits sont volatilisés.

Une autre partie du soufre dans le sol est perdue par infiltration, ruissellement et érosion. Les volcans et certains gaz produits par décomposition organique sont une autre source de soufre qui est transféré directement dans l'atmosphère.

Cependant, la majeure partie du soufre sur Terre est stockée dans des roches, des minéraux et des sels de sulfate enfouis profondément dans les sédiments océaniques.

Importance

Composant principal des composés chimiques

Le soufre est un nutriment important pour les organismes car il est un composant fondamental des acides aminés cystéine et méthionine, ainsi que d'autres composés biochimiques.

Les plantes répondent à leurs besoins nutritionnels en soufre en assimilant les composés minéraux de l'environnement.

Associé à la productivité des plantes

Dans certaines situations, en particulier dans l'agriculture intensive, la disponibilité de formes biologiquement utiles de soufre peut être un facteur limitant pour la productivité des plantes; par conséquent, l'application d'engrais à base de sulfate est nécessaire.

La reconnaissance de l'importance du sulfate pour la croissance et la vigueur des plantes, ainsi que de l'importance nutritionnelle du soufre pour l'alimentation humaine et animale, a conduit à mettre davantage l'accent sur la recherche sur les processus d'absorption, de transport et d'assimilation du sulfate..

Nécessaire pour construire des protéines

Après son entrée dans l'usine, le sulfate est la principale forme de soufre transporté et stocké. Le soufre est nécessaire à la construction des protéines, des enzymes et des vitamines, c'est aussi un ingrédient clé dans la formation de la chlorophylle.

Les cultures déficientes en soufre présentent généralement des limitations de croissance. Ainsi, les plantes en manque de soufre apparaissent plus minces et plus petites, leurs jeunes feuilles jaunissent et le nombre de graines est réduit.

Utilisations commerciales

Outre la production d'engrais, le soufre a d'autres utilisations commerciales, par exemple: dans la poudre à canon, les allumettes, les insecticides et les fongicides.

De plus, le soufre est impliqué dans la production de combustibles fossiles en raison de sa capacité à agir comme un agent oxydant ou réducteur.

Associé à des dommages environnementaux

Les composés soufrés peuvent également être associés à des dommages environnementaux importants, tels que le dioxyde de soufre qui endommage la végétation ou les drains acides associés aux sulfures qui dégradent les écosystèmes.

Impact humain sur le cycle du soufre

Les activités humaines ont joué un rôle important en modifiant l'équilibre du cycle mondial du soufre. La combustion de grandes quantités de combustibles fossiles, en particulier de charbon, libère de grandes quantités de sulfure d'hydrogène dans l'atmosphère.

Lorsque ce gaz est traversé par la pluie, des pluies acides sont produites, qui sont des précipitations corrosives causées par l'eau de pluie qui tombe au sol par le dioxyde de soufre, le transformant en acide sulfurique faible qui endommage les écosystèmes aquatiques.

Les pluies acides endommagent l'environnement en réduisant le pH des lacs, ce qui tue une grande partie de la faune qui y vit. Elle affecte également les structures artificielles artificielles, telles que la dégradation chimique des bâtiments et des statues.

De nombreux monuments en marbre, tels que le Lincoln Memorial à Washington, DC, ont subi des dommages importants dus aux pluies acides au fil des ans.

Ces exemples montrent les effets profonds des activités humaines sur notre environnement et les défis qui demeurent pour notre avenir.

Références

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