Składniki odżywcze przemieszczają się w ekosystemach cyklicznie. Węgiel, azot, fosfor i inne pierwiastki przepływają między atmosferą, glebą, wodą i organizmami żywymi. W przeciwieństwie do energii, która przepływa i jest tracona w postaci ciepła, materia podlega cyklom. Ten sam atom węgla może być częścią drzewa, jelenia, grzyba i atmosfery w ciągu kilku lat. Cykle składników odżywczych zapewniają ekosystemom zaopatrzenie w pierwiastki niezbędne do życia.

Każdy cykl ma swoją własną ścieżkę i tempo. Obieg węgla przebiega szybko w organizmach żywych, ale powoli w skałach i paliwach kopalnych. Obieg azotu zależy od bakterii, które przekształcają azot atmosferyczny w formy użyteczne. Obieg fosforu nie występuje w fazie gazowej, dlatego przemieszcza się głównie przez glebę, wodę i organizmy żywe. Działalność człowieka zakłóciła wszystkie trzy cykle. Spalanie paliw kopalnych uwalnia węgiel. Nawozy wzbogacają drogi wodne w azot i fosfor. Te zaburzenia powodują problemy, od zakwitów glonów po zmiany klimatu.

Główne cykle składników odżywczych

• Obieg węgla: atmosfera, organizmy, oceany, skały.
• Cykl azotowy: konwersje wywołane przez bakterie.
• Cykl fosforu: gleba, woda i organizmy.
• Cykl wodny: parowanie, kondensacja, opady.

Cykle składników odżywczych nie są zamknięte. Wyciekają, gromadzą się i zmieniają w zależności od warunków. Ich zrozumienie jest niezbędne do zarządzania glebą, wodą i klimatem.