Кругообіг вуглецю в біосфері - студопедія

Вуглець як хімічний елемент є основою життя. Він може різними способами з'єднуватися з багатьма іншими елементами, утворюючи прості і складні органічні молекули, що входять до складу живих клітин. За поширенням на планеті вуглець посідає одинадцяте місце (0,35% ваги земної кори), але в живу речовину він в середньому становить близько 18 або 45% сухої біомаси.

Вуглекислий газ атмосфери і гідросфери є обмінний фонд у кругообігу вуглецю, звідки його черпають наземні рослини і водорості. Фотосинтез лежить в основі всіх біологічних кругообігів на Землі. Вивільнення фіксованого вуглецю відбувається в ході дихальної активності самих фотосинтезирующих організмів і всіх гетеротрофів - бактерій, грибів, тварин, що включаються в ланцюзі харчування за рахунок живого або мертвого органічної речовини.

Мал. 7. Кругообіг вуглецю

Особливо активно відбувається повернення в атмосферу С02 з грунту, де зосереджена діяльність численних груп організмів, що розкладають залишки відмерлих рослин і тварин і здійснюється дихання кореневих систем рослин. Цей інтегральний процес позначається як «грунтову дихання» і вносить істотний внесок в поповнення обмінного фонду С02 в повітрі. Паралельно з процесами мінералізації органічної речовини в грунтах утворюється гумус - багатий вуглецем складний і стійкий молекулярний комплекс. Гумус грунтів є одним з важливих резервуарів вуглецю на суші.

В умовах, де діяльність деструкторів гальмують фактори зовнішнього середовища (наприклад, при виникненні анаеробного режиму в ґрунтах і на дні водойм), органічна речовина, накопичене рослинністю, не розкладається, перетворюючись з часом в такі породи, як кам'яний або буре вугілля, торф, сапропелі , горючі сланці та інші, багаті накопиченої сонячною енергією. Вони поповнюють собою резервний фонд вуглецю, надовго вимикаючись з біологічного кругообігу. Вуглець тимчасово депонується також в живій біомасі, в мертвому опаде, в розчиненому органічному речовині океану і т.п. Однакоосновним резервним фондом вуглецю на пишете є не живі організми і не горючі копалини, аосадочние породи - вапняки і доломіт. Їх освіту також пов'язано з діяльністю живої речовини. Вуглець цих карбонатів надовго похований в надрах Землі і надходить в кругообіг лише в ході ерозії при оголенні порід в тектонічних циклах.

У біогеохімічному кругообігу беруть участь лише частки відсотка вуглецю від загального його кількості на Землі. Вуглець атмосфери та гідросфери багаторазово проходить через живі організми. Рослини суші здатні вичерпати його запаси в повітрі за 4-5 років, запаси в грунтовому гумусі - за 300-400 років. Основний повернення вуглецю в обмінний фонд відбувається за рахунок діяльності живих організмів, і лише невелика його частина (тисячні частки відсотка) компенсується виділенням з надр Землі в складі вулканічних газів.

В даний час потужним фактором перекладу вуглецю з резервного в обмінний фонд біосфери стає видобуток і спалювання величезних запасів горючих копалин.