Учение о биосфере (21 группа,2 курс, 1 семестр, Байрамкулова Белла Ожаевна)

.Все живое вещество на планете активно участвует в больших и малых круговоротах в биосфере. В биосфере все атомы участвуют в биологических круговоротах, в ходе которых они поглощаются живым веществом и заряжаются энергией, затем покидают живое вещество, отдавая накопленную энергию во внешнюю среду. В биосфере Земли происходит постоянный процесс движения и перераспределения вещества. Главные химические элементы литосферы – кислород, кремний, алюминий, железо, магний, натрий, калий – участвуют в большом круговороте, который проходит различные стадии развития от глубинных частей верхней мантии до поверхности самой литосферы (рисунок 30).

  Все планетарные процессы на Земле тесно переплетены, образуя общий глобальный круговорот вещества, перераспределяющий энергию, поступающую от Солнца. Он осуществляется через систему мелких, локальных круговоротов. К этим циклам подключаются тектонические процессы, обусловленные вулканической деятельностью и движением плит в земной коре. В результате на Земле поддерживается большой геологический круговорот вещества. Большой геологический круговорот вовлекает осадочные породы вглубь земной коры, надолго выключая содержащиеся в них элементы из системы биологического круговорота. В ходе геологической истории метаморфизированные осадочные породы, вновь оказавшись на поверхности Земли, постепенно разрушаются живыми организмами и снова включаются в биосферный круговорот.

 

Химические элементы тоже совершают круговорот. Для каждого элемента характерна своя скорость миграции в малых и больших циклах. Весь атмосферный кислород проходит через живое вещество за 2 тысячи лет, углекислый газ – за 300 лет. Локальные круговороты совершаются значительно быстрее. Рассмотрим основные черты круговорота наиболее типичных химических элементов в биосфере.

1. Углерод. В атмосфере он представлен в основном углекислым газом. Углекислый газ образуется при вулканической деятельности, дыхании животных и растений, разложении организмов, сжигании органических веществ в процессе деятельности человека. Углекислый газ атмосферы поглощается растениями в процессе фотосинтеза.

2. Кислород производится растениями и потребляется животными и растениями при дыхании. Кислород легко вступает в химические реакции, поэтому его круговорот весьма сложен. Кислород выделяется при вулканической деятельности. Он также образуется из озона в верхних слоях атмосферы под действием ультрафиолетового излучения Солнца.

3. Азот. Круговорот азота в биосфере носит своеобразный и замедленный характер. Фиксация азота в живом веществе осуществляется только некоторыми микроорганизмами почвы и поверхности океана. Растения и животные после своей гибели возвращают азот в почву, откуда он включается в состав новых поколений растений и животных, а некоторая часть поступает в атмосферу.

         Одним из грандиозных процессов на поверхности земного шара является круговорот воды. Источником энергии для него служит Солнце. В биосфере вода, непрерывно переходя из одного состояния в другое, совершает малый и большой круговороты. Испарение воды с поверхности океанов, морей и т. д., конденсация водяного пара в атмосфере и выпадение осадков на поверхность океана образуют малый круговорот. Когда водяной пар переносится воздушными течениями на сушу, круговорот становится сложнее. Часть осадков испаряется и поступает в атмосферу, другая - питает реки и водоемы, но в итоге вновь возвращается в океан речными и подземными стоками, завершая тем самым большой круговорот.

         Важное свойство круговорота воды заключается в том, что он, взаимодействуя с литосферой, атмосферой и живым веществом связывает воедино все части гидросферы: океан, реки, почвенную влагу, подземные воды, атмосферную влагу. Вода – важный компонент всего живого. Круговорот воды - главный агент механической работы в биосфере, тогда как биологический круговорот обусловлен в основном химическими процессами, которые сопровождаются превращениями химической энергии. Однако работа, которая совершается на Земле водами – выветривание, растворение и т. п. – происходит или при участии живых организмов, или за счет продуктов их жизнедеятельности. Перемещение воды осуществляет в биосфере процессы эрозии, транспорта, перераспределения, осаждения или накопления механических и химических осадков на суше и в океане.