Круговорот углерода

Биотический круговорот веществ и энергии в природных экосистемах

Организация жизни на Земле в виде экосистем является одним из необходимых условий ее существования.

Запасы биогенных элементов, из которых строят тела живые организмы, на Земле в целом и на каждом конкретном участке на ее поверхности небезграничны. Лишь система круговоротов могла придать этим запасам свойство бесконечности, необходимое для продолжения жизни. Поддерживать и осуществлять круговорот могут только функционально различные группы организмов

Таким образом, функционально-экологическое разнообразие живых существ и организация потока извлекаемых из окружающей среды веществ в циклы — древнейшее свойство жизни. Главный участник биотического круговорота – углерод, как основа органических веществ (рис. 3).

Наибольшее количество углерода содержится в литосфере в виде двух больших резервуаров, имеющих разное химическое происхождение:

- в составе осадочных карбонатов, всех форм МСО₃;

- в составе ископаемых топлив, большая часть которых представляет собой биогенное и биокосное вещество – фоссилизированную, т.е. погребенную и преобразованную органику (от англ, fossil – окаменелый, ископаемый) – уголь, нефть, газ, нефтеносные сланцы, битуминозные пески, асфальт.

Небольшое количество углерода содержится в литосфере в виде графита и алмазов.

В гидросфере углерод находится в основном в виде гидрокарбоната НСО₃, растворенного диоксида СО₂ и некоторого количества растворимой органики.

В атмосфере – в виде СО₂ и относительно небольшой доли примесных газов, пыли и аэрозолей, содержащих углерод.

Рис. 3. Глобальный круговорот углерода. Резервуары – в Гт, потоки – в Гт/год

Вся мертвая органика, задействованная в биотическом круговороте, все формы детрита, органика почв и илов отнесены к биосфере.

Биомасса живых организмов содержит меньше 0,001% углерода Земли, но практически полностью определяет его планетарный круговорот.

Основная часть круговорота углерода происходит между биотой суши и океана и атмосферой. По сравнению с этими потоками остальные потоки малы. Но так как их действие охватывало огромные по длительности геологические эпохи, связанные с этими потоками, утечки привели к образованию гигантских масс ископаемых топлив и осадочных карбонатов.

Фоссилизация биогенного углерода, пик которой относится к каменноугольному периоду палеозойской эры (карбон – 350 – 290 млн. лет назад), в настоящее время не происходит. Идет противоположный процесс, в тысячи раз более мощный – техногенное сжигание ископаемых топлив.

Дата добавления: 2014-01-06