CoachUn cycle biogéochimique est le déplacement d’un élément entre des réservoirs (l’atmosphère, l’océan, les sols, la biomasse vivante, les roches) par des flux mesurés en masse par an. Un réservoir de masse dont le flux sortant total vaut a un temps de résidence , la durée moyenne qu’y passe un atome ; à l’état stationnaire, le flux entrant égale le flux sortant et est constante. Les cycles sont couplés par la stœchiométrie du vivant — le rapport de Redfield du plancton marin, en atomes — si bien que l’apport de l’élément le plus rare fixe la vitesse à laquelle tous les autres sont absorbés.
Exemples
Exemple 25.6 (Ce que disent les chiffres)
Des émissions de par an avec une fraction atmosphérique de laissent chaque année , soit , dans l’air — la pente observée. Les émissions cumulées depuis 1850 atteignent environ , dont se trouvent dans l’air (140 ppm), le reste dans l’océan et les terres. Pour stabiliser l’atmosphère à un niveau quelconque, les émissions nettes doivent tomber à ce que les puits lents — mélange avec l’océan profond et altération, ensemble moins de par an — peuvent absorber : la neutralité carbone n’est pas un slogan mais la condition d’état stationnaire du modèle à un compartiment avec un très long. Pour l’azote, le doublement du flux d’azote fixé a doublé le nitrate des rivières, créé des zones mortes à l’embouchure du Mississippi et dans la Baltique, et accru d’un cinquième le de l’atmosphère, un gaz à effet de serre dont le temps de résidence est d’un siècle. Le Chapitre 27 suit les conséquences pour les êtres vivants.