Gli elementi più comuni nelle molecole organiche, carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto, zolfo e fosforo, sono disponibili solo nell'ecosistema in quantità limitate. Pertanto, questi nutrienti devono essere riciclati attraverso componenti biotici e abiotici dell'ecosistema, in processi generalmente chiamati cicli biogeochimici.

Cicli biogeochimici e decomposizione

La materia che costituisce gli organismi viventi, come l'acqua, il carbonio, l'azoto, lo zolfo e il fosforo, esiste in quantità limitate all'interno dell'ecosistema e deve essere conservata e riciclata. Questa materia può assumere una varietà di forme chimiche e trascorrere lunghi periodi di tempo nell'atmosfera, sopra o sotto la terra e in ambienti acquatici. Un componente chiave nella ripartizione e riciclaggio dei nutrienti nell'ecosistema è la decomposizione, che è influenzata dalla temperatura, dall'umidità e dalla disponibilità di nutrienti. Ad esempio, il materiale organico viene decomposto molto più velocemente nelle foreste pluviali rispetto agli ambienti temperati, che hanno temperature più basse e climi più stagionali.

Attività umane

Le attività umane possono anche svolgere un ruolo importante nell'alterare l'equilibrio dei cicli biogeochimici. Ad esempio, nel 2011, il lago Erie ha sperimentato la più grande fioritura di alghe dannose nella sua storia registrata. Questo è stato il risultato dell'aggiunta agricola di fosforo per molti anni, accoppiato con i cambiamenti nei modelli meteorologici locali. Gli eccessivi livelli di nutrienti – chiamati eutrofia – hanno promosso la crescita di due specie di cianobatteri tossici, Microcistis e Anabaena.