Круговорот веществ в природе

Круговорот веществ в природе – основной способ существования и развития живых существ. Солнечная энергия обеспечивает на Земле 2 круговорота веществ: большой, или геологический (абиотический), и малый, или биологический (биотический). В основе большого круговорота веществ лежит процесс переноса минеральных соединений в масштабе планеты. Около 50% падающей на Землю энергии расходуется на перемещение воздуха, выветривания пород, испарения воды и т.п. В свою очередь, движение воды и ветра приводит к осаждению и накоплению осадков. Для существования экосистем особо важен круговорот воды, на который все больше влияет деятельность человека (уничтожение лесов, строительство оросительных каналов, увеличение пахотных земель и т.д.).

На базе большого геологического круговорота возник круговорот органических веществ – малый, в основе которого лежат процессы синтеза и разложения органических соединений. Эти 2 процесса обеспечивают жизнь на Земле. Энергия биологического круговорота составляет всего 1% улавливаемой Землей солнечной энергией, но именно она совершает громадную работу по созиданию живого вещества.

Замкнутые пути движения химических элементов называются биогеохимическими циклами. Из 100 химических элементов 30-40 являются биогенными, т.е. необходимыми. Для примера рассмотрим круговорот углерода. В атмосфере запасы углерода в виде СО₂ невелики, в земной коре они присутствуют в виде некопаемого топлива. Когда около 2 млрд. лет назад на Земле появилась жизнь, атмосфера в основном состояла из СО₂. Первые организмы были анаэробными. Накопление кислорода обусловлено существованием зеленых растений. Сейчас его запасы на Земле оцениваются в 1,6*10¹⁵ т. Эту массу зеленые растения могут создать за 10 тыс. лет. Поступивший в атмосферу по разным причинам углерод усваивается зелеными растениями, выделяющими в процессе своей жизнедеятельности кислород. А в результате потребления животными органических соединений происходит окисление органических веществ до углекислого газа, который поступает в атмосферу. Иными словами углерод – главный участник биотического круговорота. Человек активно вмешивается в этот круговорот, что может в ближайшие 100 лет привести к изменениям климата, подъёму океана, уменьшению количества кислорода в составе атмосферы и прочее.