Имеются данные, что за 1 год в глобальный круговорот воды вовлекается 0,04% массы гидросферы. Это соответствует кругообращению 16,5 млн м3 воды за секунду и более 40 МВт солнечной энергии. Речной сток составляет 7% глобального гидрологического цикла.
Геологический круговорот происходит на протяжении всего геологического развития Земли.
С появлением жизни на Земле на основе большого абиотического круговорота (круговорота воды, атмосферы, растворенных минеральных соединений) возник малый, или биологический круговорот органического вещества. В отличие от простого переноса минеральных элементов в большом абиотическом круговороте, в малом биологическом круговороте самыми важными процессами являются синтез и разрушение органических соединений. Синтез и распад органических веществ находятся в определенном соотношении, что лежит в основе жизни и составляет одну из главных ее особенностей.
Биологический круговорот – это явление непрерывного циклического перераспределения вещества, энергии и информации в пределах экологических систем в биосфере.
Суть биологического круговорота заключается в протекании двух противоположных, но взаимосвязанных процессов – синтеза органического вещества и его разрушения. При этом поток энергии направляется от растений-продуцентов, через консументы к редуцентам с последующим выносом в околоземное пространство.
Частью биологического круговорота является биогеохимический круговорот (цикл) – круговорот химических элементов из неорганической природы через живые организмы в неорганическую природу.
Биогенная миграция атомов совершается с использованием солнечной энергии (менее 1% падающей на Землю энергии Солнца, тогда как на абиотический круговорот воды тратится более 50% падающей энергии Солнца) и энергии химических связей органических веществ и проявляется в процессе обмена веществ, росте и размножении организмов.
Для поддержания равновесия в биосфере особое значение имеет глобальная степень замкнутости биотического круговорота. Круговорот полностью замкнут, когда существует равенство сумм прямых и обратных расходов. В ХХ и ХI вв. под влиянием интенсивной хозяйственной и производственной деятельности человека в биосфере накапливаются отходы различного химического состава, которые не полностью разлагаются и далее вовлекаются в биологический круговорот. Это приводит к частичной разомкнутости звеньев биологического круговорота и приводит к нарушению динамического равновесия и снижению устойчивости биосферы.
Малый и большой круговороты тесно связаны между собой и представляют единый биогеохимический круговорот веществ.
Основными биогеохимическими циклами в биосфере являются круговороты воды, углерода, кислорода, азота, фосфора, серы и др. биогенных элементов.
Если принять, что биосфера существует 3,5 – 4,0 млрд. лет, то вся вода Мирового океана прошла через биогеохимический цикл не менее 300 раз, а свободный кислород атмосферы – не менее 1 млн раз. Круговорот углерода осуществляется за 8-10 лет, азота – за 110 лет, кислорода – за 2 500 лет.
На протяжении длительной органической эволюции живые организмы тысячекратно «пропустили» через себя (через свои клетки, органы, ткани, кровь) всю массу атмосферы, весь объем Мирового океана, большую часть массы почв, огромную массу минеральных элементов, а также, соответственно, изменили эту среду.
Круговорот углерода. Углерод составляет основу органических веществ биосферы. Масса углерода в биосфере составляет 4000 Гт. Из них 1000 Гт приходится на биомассу. Ежегодная продукция биосферы по углероду составляет 90-100 Гт. Такое же его количество освобождается в процессе дыхания. Следовательно, период обновления биосферы по углероду составляет около 10 лет. Запас углекислого газа (СО2) в атмосфере – 700 Гт.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.