Uma das características dos ecossistemas naturais é a circulação da matéria entre os níveis tróficos de uma cadeia alimentar. Os organismos estão constantemente retirando da natureza os elementos químicos de que necessitam e retornando de uma forma ou outra ao ambiente, formando um ciclo.
Analisando essas trocas, conclui-se o seguinte:ocorre no ciclo da água; ela deve entrar obrigatoriamente nos seres vivos e depois voltar à atmosfera por evapotranspiração e excreção.
o gás carbônico é liberado por seres autótrofos e heterótrofos e somente os autótrofos o reutilizam na fotossíntese.
o gás oxigênio é sintetizado por seres heterótrofos e, depois, tanto os heterótrofos quanto os autótrofos o utilizam na respiração celular.
ocorre no ciclo do carbono; o fitoplâncton realiza a fixação para a produção de matéria orgânica, transformando quimicamente o gás carbônico em gás oxigênio.
a decomposição e a fotossíntese consomem gás carbônico, e a combustão e a respiração celular liberam-no para a atmosfera.