Nutrienții se deplasează prin ecosisteme în cicluri. Carbonul, azotul, fosforul și alte elemente trec între atmosferă, sol, apă și organismele vii. Spre deosebire de energie, care circulă prin ele și se pierde sub formă de căldură, materia circulă. Același atom de carbon poate face parte dintr-un copac, o căprioară, o ciupercă și din atmosferă în decurs de câțiva ani. Ciclurile nutrienților asigură alimentarea ecosistemelor cu elementele de care viața are nevoie.

Fiecare ciclu are propria cale și ritm. Ciclul carbonului se mișcă rapid prin ființele vii, dar lent prin roci și combustibili fosili. Ciclul azotului depinde de bacterii pentru a transforma azotul atmosferic în forme utilizabile. Ciclul fosforului nu are fază gazoasă, așa că se mișcă în principal prin sol, apă și organisme. Activitatea umană a perturbat toate trei. Arderea combustibililor fosili eliberează carbon. Îngrășămintele adaugă azot și fosfor în căile navigabile. Aceste perturbări cauzează probleme care variază de la înflorirea algelor până la schimbările climatice.

Cicluri majore de nutrienți

• Ciclul carbonului: atmosferă, organisme, oceane, roci.
• Ciclul azotului: conversii determinate de bacterii.
• Ciclul fosforului: sol, apă și organisme.
• Circuitul apei: evaporare, condensare, precipitații.

Ciclurile nutrienților nu sunt bucle închise. Acestea se scurg, se acumulează și se modifică în funcție de condiții. Înțelegerea lor este esențială pentru gestionarea solului, apei și climei.