Продуцирование органического вещества и его деструкция осуществляются параллельно и почти с одинаковой в среднем интенсивностью. В этих противоположных процессах принимают участие все компоненты геосистемы и вес ее основные ярусы. Образование органического вещества при фотосинтезе протекает в условиях определенного гидротермического режима с участием фотосинтетически активной радиации. В этот процесс вовлекаются диоксид углерода из атмосферы, зольные элементы и азот из почвогрунтов, а также вода, преобладающая часть которой идет на транспирацию. Вода проходит от грунтов (геолого-геоморфологическая основа) и почвы через проводящую систему растений к фотосинтезирующим органам и испаряется в атмосферу. В результате в зеленых растениях идет образование органического вещества и кислорода. Органическое вещество по крайней мере некоторое время может удерживаться в геосистеме, но кислород выводится в атмосферу.
Первичная продукция, создаваемая зелеными растениями, нередко почти полностью потребляется гетеротрофными организмами. В коренных геосистемах продуцирование органического вещества и его деструкция и целом сбалансированы. В геосистемах, не достигших равновесия со средой, обычно имеет место положительный баланс органического вещества.
Аккумуляция органического вещества среди осадочных толщ земного шара сопровождается поступлением кислорода в атмосферу. Каждой единице массы связанного в процессе фотосинтеза углерода соответствует выделение в среднем 2,07 таких же единиц кислорода (Камшнлов, Н)70, с. 125; 1974, с. 80). Подавляющая часть продукции растительности Земли подвергается деструкции и лишь 0,8% ее фоссилизируется среди осадочных пород. Тем не менее только в фанерозойских осадочных породах погребено 9,1 • 1015 т (Ронов, 1978) органического углерода, а общее его количество в осадочной оболочке Земли, по некоторым оценкам, составляет 12-1015 т (Вассоевич, 1973, с. 22). При продуцировании органического вещества, содержащего эту массу углерода, было выделено 32-1015 т кислорода. Однако в современной атмосфере содержится лишь 1,2-1015 т кислорода, т. е. 3,75% общего его количества, поступившего в атмосферу. Основная часть кислорода ушла на окисление летучих соединений (главным образом продуктов дегазации мантии Земли) — сероводорода, фтористого водорода, хлористого водорода, оксида углерода, метана, аммония, а также серы, железа и других поливалентных металлов.
Накопление органического вещества в гигантских масштабах среди осадочных толщ могло происходить в условиях прогрессивного опускания обширных геосинклинальных областей. Эти тектонические движения играли важную роль в формировании осадочных толщ и одновременно в поступлении кислорода в атмосферу.
Поскольку в продуцировании органического вещества принимают участие все компоненты геосистем, постольку его аккумуляция в осадочных толщах и соответственно накопление кислорода в атмосфере являются функциями планетарной геосистемы в целом, а не ее отдельных компонентов.
В современную эпоху продуцирование кислорода и его потребление без вмешательства человека в разных частях земного шара могут существенно различаться. Скорость окислительных процессов возрастает с повышением температуры. В связи с этим в экваториальном, субэкваториальных и тропических поясах идет интенсивное расходование свободного кислорода на окисление железа, марганца и других элементов в коре выветривания при одновременной практически полной деструкции (т. е. также окислении) отмершего органического вещества. Напротив, в умеренных и субарктических поясах низкая температура воздуха способствует замедлению окисления минеральных веществ коры выветривания и органики. Здесь создаются более благоприятные условия для накопления и консервации органического вещества в болотах, озерах, руслах и поймах рек и почве, следовательно, большее количество кислорода поступает в атмосферу (Добродеев, 1977, с. 60—62). Таким образом, умеренные и субарктические пояса суши являются поставщиками кислорода в атмосферу, а наземные природные комплексы экваториального, субэкваториальных и тропических поясов — его потребителями.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.