Жизнедеятельность всех организмов в биосфере сопряжена с извлечением из окружающего пространства больших объемов минеральных веществ. После естественной гибели живых организмов присутствующие в их телах химические элементы снова попадают в окружающую среду. Таким образом, проявляется биогенный (при участии живых организмов) круговорот веществ в биосфере. Другими словами вещества циркулируют между живыми организмами и атмосферой, гидросферой, литосферой. Круговорот веществ – это неоднократно повторяющийся процесс трансформации и перемещения веществ в биосфере, который характеризуется более или менее выраженной цикличностью.
Все без исключения живые организмы принимают участие в круговороте веществ в природе. Они поглощают из окружающего пространства одни соединения и выделяют другие.
Рассмотрим биотический круговорот веществ на примере воды и кислорода.
Кислород.
Круговорот кислорода в биосфере следует начать с процесса фотосинтеза, в результате которого миллиарды лет назад он и появился. Кислород выделяется растениями из молекул воды под воздействием солнечной энергии. Кислород образуется также в верхних слоях атмосферы в ходе химических реакций в парах воды, где химические соединения разлагаются под воздействие электромагнитного излучения. Но это незначительный источник кислорода. Основным является фотосинтез. Кислород содержится и в воде. Хотя его там, в 21 раз меньше, чем в атмосфере.
Образовавшийся кислород используется живыми организмами для дыхания. Он также является окислителем для различных минеральных солей.
И человек является потребителем кислорода. Но с началом научно-технической революции, это потребление многократно возросло, так как кислород сжигается или связывается при работе многочисленных промышленных производств, транспорта, для удовлетворения бытовых и иных нужд в ходе жизнедеятельности людей. Если существовавший до этого так называемый обменный фонд кислорода в атмосфере определялся в размере 5% общего его объема, то есть вырабатывалось в процессе фотосинтеза столько кислорода, сколько его потреблялось. То теперь этого объема становиться катастрофически мало. Происходит потребление кислорода, так сказать, из неприкосновенного запаса. Оттуда, куда его уже некому добавить.
|
|
Незначительно смягчает эту проблему то, что некоторая часть органических отходов не перерабатывается и не попадает под воздействие гнилостных бактерий, а остается в осадочных породах, образуя торф, уголь и тому подобные ископаемые.
Если результатом фотосинтеза является кислород, то его сырьем – углерод.
Вода
В биосфере нет более распространенного вещества. Его запасы в основном существуют в солено-горьком виде вод морей и океанов – это около 97%. Остальное пресные воды, ледники и подземные и грунтовые воды.
Круговорот воды в биосфере условно начинается с ее испарения с поверхности водоемов и листьев растений и составляет примерно 500 000 куб.км. Обратно она возвращается в виде осадков, которые попадают либо непосредственно обратно в водоемы, либо, пройдя через почву и подземные воды.
Роль воды в биосфере и истории ее эволюции такова, что вся жизнь с момента своего появления, была полностью зависима от воды. В биосфере вода многократно через живые организмы прошла циклы разложения и рождения.
|
|
Кругооборот воды имеет под собой в большей степени физический процесс. Однако, животный и, особенно, растительный мир принимает в этом немаловажное участие. Испарения воды с поверхностных участков листьев деревьев таков, что, например, гектар леса испаряет в сутки до 50 тонн воды.
Если испарение воды с поверхностей водоемов естественно для ее кругооборота, то для континентов с их лесными зонами, такой процесс – единственный и главный способ их сохранения. Здесь кругооборот идет как бы в замкнутом цикле. Осадки образуются из испарений с поверхностей почвы и растений.
В процессе фотосинтеза растения используют водород, содержащийся в молекуле воды, для создания нового органического соединения и выделения кислорода. И, наоборот, в процессе дыхания, живые организмы, происходит процесс окисления и вода образуется снова.
Заключение
Изучение биосферы Земли привлекало внимание ученых на протяжении нескольких столетий. Понятие биосферы формировалось постепенно, на ряду с все более глубоким пониманием значения жизнедеятельности живых организмов и человека на процессы планетарного масштаба в различных оболочках Земли. Основателем учения о биосфере явился российский ученый Вернардский Владимир Иванович. Современная наука определила границы биосферы и ее сложную структуру и рассматривает биосферу как глобальную экосистему, биогеоценоз, представляющую собой целостную и устойчивую систему, основным из свойств которой является постоянный возобновляемый обмен веществ и энергии. На примере биотического круговорота воды и кислорода становится понятной система неоднократно повторяющегося процесса трансформации и перемещения веществ в биосфере, который характеризуется более или менее выраженной цикличностью. А так же показано значение влияния живых организмов, и особо, деятельности человека, на процессы происходящие в атмосфере, гидросфере, литосфере, планеты в целом, а так же риска, связанного с жизнедеятельностью человека, и возможными путями минимизации этих рисков.
Список использованной литературы