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Concept
Cycle du dioxyde de silicium
Résumé
Le cycle du dioxyde de silicium est le cycle biogéochimique dans lequel le dioxyde de silicium (ou silice) est transféré entre les différents systèmes terrestres. Le silicium est un élément bioessentiel et c'est aussi l'un des éléments les plus abondants sur Terre. Le cycle du dioxyde de silicium a un chevauchement significatif avec le cycle du carbone (cycle carbonate-silicate) et joue un rôle important dans l'enfermement du carbone par le biais de l'altération continentale, de l'exportation biogénique et de l'enfouissement sous forme de limons à l'échelle des temps géologiques.
La silice est un nutriment important utilisé par les plantes, les arbres et les graminées dans la biosphère terrestre. Le silicate est transporté par les rivières et peut se déposer dans les sols sous la forme de divers polymorphes siliceux. Les plantes peuvent facilement absorber le silicate sous forme de H4 SiO4 pour la formation de phytolithes. Les phytolithes sont de minuscules structures rigides trouvées dans les cellules végétales qui contribuent à l'intégrité structurelle de la plante. Ils servent également à protéger les plantes de la consommation par les herbivores qui ne peuvent consommer et digérer efficacement les plantes riches en silice. On estime que la libération de silice due à la dégradation ou à la dissolution des phytolithes se produit à un taux double de celui de l'altération globale des minéraux silicatés. Compte tenu du cycle biogéochimique au sein des écosystèmes, l'importation et l'exportation de silice vers et depuis les écosystèmes terrestres sont faibles.
Les minéraux silicatés sont abondants dans les formations rocheuses de toute la planète, comprenant environ 90% de la croûte terrestre. La principale source de silicate dans la biosphère terrestre est l' altération. Un exemple de réaction chimique pour cette altération est:
MgSiO3(s) + 2CO2(g) + H2O(l) = Mg2+(aq) + 2HCO3- (aq) + SiO2(aq)
La wollastonite (CaSiO 3 ) et l' enstatite (MgSiO 3 ) sont des exemples de minéraux à base de silicate.
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