Биогеохимический цикл — это система незамкнутых и необратимых круговоротов веществ в биотических (биосфера) и абиотических (литосфера, атмосфера и гидросфера) частях Земли. 69 Этот повторяющийся процесс взаимосвязанного преобразования и перемещения веществ в природе имеет циклический характер, происходит при обязательном участии живых организмов. 6

В биогеохимическом цикле выделяют два фонда: 10

1. Резервный — большая масса медленно движущихся веществ, преимущественно в небиологической сфере. 10
2. Обменный — меньший по размеру, но более активный, характерной особенностью которого является быстрый обмен между организмами и окружающей средой. 10

Некоторые этапы биогеохимических циклов:

• Круговорот углерода. 3 Углекислый газ, содержащийся в атмосфере или в воде (в растворённом виде), растения усваивают в процессе фотосинтеза и превращают в органические соединения. 3 Образованное растениями органическое вещество используется в пищу животными. 3 Во всех живых организмах происходит дыхание — обратный процесс, возвращающий углекислый газ в атмосферу. 3
• Круговорот азота. 3 Основным источником азота служит атмосфера, в которой он находится в виде газа. 3 В почву этот элемент поступает тремя путями. 3 Образовавшиеся в почве соединения азота (нитраты и соли аммония) используются растениями для синтеза белков, которые разлагаются редуцентами до мочевины и аммиака. 3 Нитрифицирующие микроорганизмы затем превращают эти вещества в доступную для растений нитратную форму. 3 Замыкают круговорот денитрифицирующие бактерии, возвращающие азот в атмосферу. 3
• Круговорот фосфора. 3 Источником фосфора служат фосфатные горные породы, которые при разрушении или вымывании выделяют фосфаты в почву или воду. 3 Эти соединения используются растениями для образования органических веществ (фосфолипидов, нуклеиновых кислот и др.). 3 Остатки организмов разрушаются редуцентами, фосфаты опять оказываются в почве и могут использоваться растениями. 3 Некоторая часть фосфатов попадает в водоёмы, где тоже поступает в пищевые цепи. 3 Часть фосфора из моря может снова попасть на сушу в виде помёта морских птиц. 3

Также выделяют отдельные ветви круговорота, различающиеся по скорости обменных процессов: 5

• Самый быстрый обмен элементами происходит среди микроорганизмов (от нескольких минут до суток). 5
• В системе почва–растение он длится от недель до десятков и даже сотен лет. 5
• В экосистемах и ландшафтах — десятки, сотни и даже тысячи лет. 5
• Общепланетарный цикл вещества, охватывающий все природные тела биосферы (включая глубокие горизонты донных отложений и земную кору), протекает медленно и исчисляется сотнями тысяч и миллионами лет. 5