Круговорот веществ в биосфере

Биосфера, как часть географической оболочки Земли.

Географическая оболочка Земли включает в себя:

– литосферу – верхний каменный твёрдый слой Земли мощностью 30 … 40 км на равнинах; ~ 50 км в горах; 3…10 км в океанах и морях. Ниже литосферы лежат гранитный и базальтовый слои;

– атмосферу – воздушная оболочка Земли мощностью ~20000 км, состоящая в свою очередь из пяти слоев (тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера, экзосфера);

– гидросферу – вода Земли в жидком и твердом агрегатном состояниях (около 40 % воды заключено в литосфере). Объем гидросферы составляет ~ 1,37·10⁹ км³.

Между указанными сферами происходит взаимообмен веществом и энергией, в результате чего формируется природная ландшафтная сфера. Ландшафтная сфера является центральной частью географической оболочки, т. к. в ней происходит трансформация солнечной энергии в её другие виды и создается благоприятная среда для развития органической жизни.

Биосфера является составной частью географической оболочки, оказывая постоянное воздействие на последнюю путём реализации указанных выше функций (газовая, окислительно-восстановительная, концентрационная, деструктивная).

Для существования биосферы необходим постоянный круговорот биологически важных веществ, т. е. после использования в одних организмах они должны вновь переходить в усвояемую для других организмов форму. Этот круговорот происходит за счёт энергии Солнца, которая вместе с биологическим обеспечивает так же геологический круговорот веществ. Последний процесс проявляется в основном в круговороте воды и циркуляции атмосферы и потребляет ~ 50 % всей падающей на Землю энергии Солнца.

Биологический круговорот веществ состоит из ряда биогеохимических циклов, основными из которых являются круговороты кислорода, углерода, воды, фосфора, серы и др. биогенных элементов.

Например, круговорот углерода происходит следующим образом. На суше источником углерода для живых организмов является диоксид углерода, фиксируемый растениями из воздуха при фотосинтезе. Из растений часть углерода с пищей потребляется животными. Значительная часть углерода кумулируется в останках отживших растений и животных. Весь содержащийся в накопленной биомассе углерод возвращается в атмосферу также в виде диоксида углерода при дыхании растений и животных, а также за счёт разложения микроорганизмами отжившей биомассы (при этом её углерод окисляется до диоксида углерода и поступает в атмосферу). Такой же круговорот углерода совершается в океане.

В биологический круговорот в конечном итоге вовлекаются практически все химические элементы земной коры.