Что стоит за круговоротом веществ в биосфере и какие виды круговорота существуют

Что мы имеем в виду, когда говорим о круговороте веществ в природе?

Кратко о круговороте веществ в биосфере

Для начала разберемся с понятием круговорота. И здесь первым делом нужно упомянуть вещество, которое является необходимым условием нормальной жизнедеятельности любого организма. Каждый живой организм — открытая система.

Возникает резонный вопрос: как происходит круговорот веществ в биосфере (или происходил), если учесть, сколько живых организмов существует или существовало на планете?

Ответ простой: вещества, используемые в процессе формирования организмов, возвращаются обратно в среду. Этот процесс постоянный и называется круговоротом веществ в природе. Однако это не единый процесс. Он представляет собой совокупность отдельных и взаимосвязанных процессов, происходящих в ходе жизнедеятельности организмов.

Круговорот воды

Едва ли не самым важным является круговорот веществ в сообществе водоема, поскольку вода — самое распространенное химическое соединение. Общий запас воды по мнению ученых сегодня составляет 1,5 млрд км2. Поступление водяного пара в атмосферу происходит в результате испарения с поверхности водоема, дыхания и транспирации растений.

Из атмосферы попадает на поверхность земли и обратно в водоемы в виде различных осадков: дождя, снега, росы, инея и др. После этого ее поглощают живые организмы, и процесс повторяется.

Круговорот кислорода

В природе осуществляется круговорот кислорода: он выполняет в биосфере уникальную роль. Во процессе дыхания поглощенный кислород участвует в окислительно-восстановительных реакциях и закрывает энергетические потребности живого организма.

Есть и обратная сторона медали: слишком большое скопление озона и молекулярного кислорода представляют опасность для живого.

Круговорот углерода

Углерод — важнейших органогенный элемент: он есть в составе всех органических веществ и соединений. Живые организмы постоянно синтезируют соединения, содержащие углерод. После этого в процессе обмена веществ происходит их преобразование и разложение — трофические связи и пластический обмен.

Дыша, организмы выдыхают углекислый газ — это оксид углерода. Растения и сине-зеленые водоросли (фотосинтезирующие организмы) поглощают углекислый газ, находящийся в атмосфере, и, осуществляя фотосинтез, образуют различные органические вещества, такие как белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты.

Автотрофы накапливают органические вещества, которые являются пищей гетеротрофным организмам. Бактерии и грибы разлагают органические вещества до неорганических. Так цикл повторяется снова и снова.

Когда организмы отмирают, то часть углерода проникает в земную кору, участвуя, таким образом, в процессе формирования осадочной горной породы биологического происхождения. Это такие породы как:

• уголь;
• сланец;
• торф;
• нефть;
• газ.

Сегодня деятельность человека напрямую влияет на круговорот углерода. Поступление углерода в атмосферу увеличивается за счет добычи горючих полезных ископаемых и последующего их использования.

Кроме того, вырубка леса и загрязнение поверхности Мирового океана способствуют тому, что поглощение углекислого газа и выработка кислорода фотосинтетиками заметно сокращается.

Круговорот азота

Большая часть воздуха атмосферы — это свободный молекулярный азот. В процентах этот показатель равен 78. Имея определенные химические свойства, азот без помощи катализаторов не взаимодействует с другими веществами.

Часть азота в составе оксида и аммиака, которые образуются в результате космического излучения и грозовых разрядов, из атмосферы попадает в воду и почву. Вся остальная масса азота проникает в воду и почву за счет деятельности азотфиксирующих бактерий.

Растения усваивают фиксированный азот из почвы двумя способами: непосредственно или при помощи симбиоза с клубеньковыми бактериями.

Аминокислоты и, соответственно, белки, имеют в своем составе азот. Когда происходит обмен веществ, соединения, содержащие азот, распадаются до мочевины, аммиака, мочевой кислоты — дальше они выделяются в окружающую среду.

Дальше дело за редуцентами. Одни из них разлагают такие соединения до того момента, пока не образуется молекулярный азот, попадающий в атмосферу. Другие редуценты образуют оксиды азота, которые непосредственно усваивают растения. Таким образом происходит круговорот азота в биосфере.