Круговорот углерода

Круговорот биологический и геологический

Процессы фотосинтеза органического вещества из минеральных компонентов продолжаются миллионы лет. Однако количество любых химических элементов на планете ограничено. За миллионы лет их ассимиляции фотосинтетиками они должны быть исчерпанными. Однако этого не происходит. Это связано с тем, что все вещества на нашей планете находятся в процессе биохимического круговорота. Выделяют два основных круговорота: большой (геологический) и малый (биотический).

Геологический круговорот длится сотни тысяч или миллионы лет. Он заключается в том, что горные породы подвергаются, выветриванию, а продукты выветривания, в том числе растворимые в воде вещества, сносятся водой в моря и водоемы где образуют отложения и лишь частично возвращаются на сушу. Процессы опускания суши и поднятия морского дна, перемещения морей и океанов приводят к тому, что эти отложения вновь оказываются на сушу, и процесс начинается вновь.

Биогенный круговорот, являясь частью геологического, происходит на уровне биогеоценоза и заключается в аккумуляции веществ (углерод, фосфора, кальция, азота и др.) в растениях, расходуются на построение и жизненные процессы, как их самих, так и организмов - консументов. Продукты разложения органики почвенной микрофлорой и мезофауной (бактерии, грибы, черви, моллюски, насекомые, простейшие) до минеральных компонентов вновь вовлекают в круговорот вещества.

Круговорот химических веществ из неорганической среды через растительные и животные организмы и обратно в неорганическую среду с поглощением солнечной энергии носит название биогеохимического цикла.

Круговорот углерода совершается по большому и малому циклам. Биотический круговорот углерода – составная часть большого круговорота и связан с жизнедеятельностью организмов. Углерод, содержащийся, в атмосфере служит «сырьем» для фотосинтеза растений, которые потребляется консументами разных трофических уровней. При дыхании растений и животных, а также при работе деструкторов (редуцентов) мертвой органики выделяется СО₂, который и возвращается в атмосферу. Часть углерода накапливается в виде остатков отмерших животных и растений, переходя в осадочные породы. Залежи каменного угля это органическое вещество процесса фотосинтеза растений прошлых геологических эпох.

В связи с тем, что солнечную энергию, аккумулированную в ископаемом топливе, человек интенсивно использует, то возникает так называемый биолого-технический круговорот углерода.

Основная масса углерода аккумулирована в карбонатных породах океана в каменном угле и нефти. Этот углерод принимает участие в медленном геологическом круговороте. Жизнь на Земле и газовый баланс атмосферы поддерживаются относительно небольшими количествами углерода, участвующего в малом круговороте и содержащегося в растительных и в животных тканях. Время переноса атмосферного углерода составляет около 8 лет, ежегодно в наземных экосистемах в круговорот вовлекается примерно 12% содержащегося в воздухе диоксида углерода.

Дата добавления: 2014-12-27