Depuis deux siècles, la poussée démographique et les développements industriels et agricoles provoquent un profond déséquilibre des cycles biogéochimiques de la planète. La vie est dépendante d'un grand nombre des éléments de la classification périodique. Certaines parties du cycle biogéochimique de ces éléments ont été explorées et une connaissance approfondie des mécanismes qui les font intervenir dans certains processus biologiques a été acquise : comprendre comment les éléments chimiques voyagent d'un règne à un autre permettra de déterminer une nouvelle approche de la nutrition, de la santé, de l'environnement et du climat. L'Académie des sciences a mené une réflexion multidisciplinaire pour établir l'état de l'art en ce domaine, tant du point de vue des connaissances fondamentales que de celui de la recherche et de ses structures. Ce rapport s'intéresse au comportement de différents éléments chimiques de la biogéosphère au cours de l'histoire de la planète, et plus particulièrement depuis que se manifeste une anthropisation accélérée (développement de la civilisation industrielle). Cet ouvrage se présente en quatre parties: - 1ère partie: approche par éléments: -carbone -nutriments -éléments majeurs de la lithosphère -radionucléides - 2ème partie: approche par milieux: -écosystèmes peu anthropisés -milieux à pression anthropique accentuée - 3ème partie: secteurs de recherche à développer: -les micro-organismes, clé des recyclages -nature, rôle et fonctions des matières organiques dans les sols -spécialisation des éléments chimiques - 4ème partie: nécessité de recourir à des modélisations et à des observatoires: -développement de la modélisation -mise en place et gestion de réseaux d'observation de longue durée.