Масс дегазированных элементов

Общие черты циклов и распределения

Миграция масс азота в биосфере

Процессы массообмена	Масса 10^6 т/год
Мировая суша
Круговорот высших растений (фотосинтез — деструкция органического вещества)	3400*
Бактериальный круговорот: азотфиксация денитрификация	40-200 от 40-50 до 350-400
Круговорот азота с участием животных	90-190 '
Поступление в атмосферу при пожарах леса	10-200
Вымывание из атмосферы
Вынос с речным стоком	24-61
Дегазация из недр Земли	1-9
Океан
Круговорот фотосинтетиков планктона
Бактериальный круговорот: азотфиксация денитрификация	1-20 0-330
Вымывание из атмосферы
Удаление в осадки	1-9
Техногенный вклад в миграцию масс
Индустриальная азотфиксация
Эмиссия азота в окружающую среду с промышленными и бытовыми отходами	10-20

*С учетом сельскохозяйственных культур.

Рассмотренные циклы массообмена углерода, азота, серы, хлора имеют общие черты. Во-первых, эти циклы с момента образования поддерживаются поступлением масс газов. По нашим расчетам, на протяжении геологической истории из недр Земли было дегазировано (10¹⁵ т): углерода — 96,04; хлора — 33,0; серы — 10,5; азота — 4,47; а также 1600×10¹⁵ т воды (порядки цифр те же, что и полученные другими авторами, но числовые значения различаются).

Во-вторых, элементы, находящиеся на поверхности Земли в виде газов, имеют определяющее значение для живых организмов, которые в основном состоят из этих элементов. Само существование жизни как планетарного явления было бы невозможно без постоянного поступления в окружающую среду газов. Факты свидетельствуют, что жизнь и процессы, протекающие в недрах Земли, тесно связаны. Вся история развития жизни определенным образом отражает эндогенные процессы. Ярким примером служит ранее рассмотренная зависимость продукции биологических процессов, в частности, массы фотосинтезируемого органического вещества от количества выделявшегося вулканического СО₂.

В-третьих, процессы глобального массообмена дегазируемых элементов глубоко преобразованы деятельностью организмов. Организмы, благодаря их склонности к адаптации и быстрой изменчивости, медленно, но неуклонно изменяли геохимию окружающей среды. При этом первичные абиогенные круговороты постепенно трансформировались в биогеохимические циклы со сложной структурой.

На фоне отмеченных общих черт глобальные циклы массообмена каждого элемента ясно индивидуализированы. Элементы-газы активно участвуют в биологических процессах, вовлекаются и выводятся из жизненных циклов. При этом происходит изменение форм нахождения элементов, что влечет за собой закономерное перераспределение их масс в биосфере.

Как следует из данных табл. 7.5, 99,9 % всей массы дегазированного в виде СО₂ углерода было связано в продуктах жизнедеятельности организмов: 15,6 % в форме рассеянного в осадочной оболочке органического вещества и 84,3 % в составе биогенных карбонатов. Одновременно происходил процесс расщепления молекул жидкой воды и выделения свободного кислорода, что постепенно коренным образом изменило геохимическое состояние наружной оболочки Земли и превратило ее в современную биосферу.

Значительная часть всей массы серы также находится в осадочных отложениях, хотя в процентном отношении меньше, чем это имеет место для масс углерода. В осадочной оболочке сосредоточено 88,6 % всей массы серы, а 11,4 % содержится в океане в форме растворенных сульфатов. В осадочной оболочке сульфатная сера (55,9%) преобладает над сульфидной (44,1%). Таким образом, окисленные формы серы доминируют в биосфере.

Таблица 7.5

Дата добавления: 2014-11-20