1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Біологія
  3. Кругообіг речовин і перетворення енергії в біосфері

Кругообіг речовин і перетворення енергії в біосфері

Кругообіг речовин являє собою процеси перетворення і переміщення речовини в природі. За своєю природою це повторювані, взаємопов’язані фізико-хімічні та біологічні процеси.

Серед усіх елементів круговорот вуглецю в найбільшою мірою залежить від діяльності живих організмів. Вуглекислий газ асимілюється зеленими рослинами і бактеріями-фотосинтетиками і включається до складу органічних речовин. Всі живі істоти дихають; в результаті цього процесу вуглець, що знаходиться в органічних речовинах у вигляді вуглекислого газу, знову надходить в атмосферу. Також вуглекислий газ утворюється при мінералізації органічної речовини мікроорганізмами. У живій речовині процеси асиміляції вуглецю і його виділення при диханні практично врівноважені. Тільки близько 1% вуглецю відкладається у вигляді торфу, тобто вилучається з кругообігу. У гідросфері вуглець міститься в розчиненому вигляді (вуглекислий газ, вугільна кислота, іони вугільної кислоти). Тут його запаси значно більше, ніж в атмосфері. Вуглець гідросфери також використовується живими організмами в процесі фотосинтезу і для побудови вапняних скелетів (губки, кишковопорожнинні, молюски і т.д.). Між Світовим океаном і гідросферою постійно відбувається обмін вуглецем, причому в океані значна кількість вуглецю вилучається з кругообігу і відкладається у вигляді малорозчинних карбонатів.

В атмосферу вуглець також надходить в результаті господарської діяльності людини – при спалюванні органомінерального палива: вугілля, газу, нафти та продуктів її переробки і т. Д. Дані енергетичні ресурси утворилися в результаті діяльності живих організмів в стародавні геологічні епохи. Енергетичні ресурси поділяються на надолужуваних (деревина, торф) і непоправні (газ, вугілля, нафта).

Величезні запаси вуглецю містяться в гірських осадових породах – сланцях, карбонат кальцію і магнію. Надходження вуглецю в атмосферу з цих порід залежить від геохімічних процесів (вивітрювання, геоморфізм гірських порід) і вулканічної діяльності.

У газовому складі атмосфери азот складає близько 80%. Атмосферний азот у вигляді газу не може бути безпосередньо використаний живими організмами. Фіксація азоту і переведення його в сполуки, які поглинають рослини, здійснюються грунтовими азотфиксирующими бактеріями. Прикладом можуть служити бульбочкові бактерії, що розвиваються на коренях бобових рослин. Азотфиксирующие бактерії збагачують грунт азотом, тим самим підвищуючи її родючість.

Азот може надходити безпосередньо з атмосфери в результаті розкладання оксиду азоту під дією електричних грозових розрядів.

При розкладанні органічних залишків у процесі мінералізації під дією мікроорганізмів виділяється аміак. Частково аміак може засвоюватися рослинами, але основна його кількість переводиться в форму нітратів за участю нитрифицирующих бактерій: спочатку він окислюється до азотистої кислоти, а потім – до азотної.

У своїх працях, присвячених проблемі виникнення біосфери, В. І. Вернадський писав, що біосфера – це продукт взаємодії живої і неживої природи Землі. З моменту свого виникнення живі організми являють собою важливу біогеохімічну силу, що перетворює земну кору.

Міграція хімічних елементів на поверхні Землі так чи інакше здійснюється за участю живої речовини. Атоми біогенних елементів багаторазово проходять через тіла живих організмів – биогенная міграція атомів здійснюється за рахунок енергії сонячного випромінювання. Жива речовина біосфери визначає склад атмосфери, біогенних осадових порід, грунту, гідросфери.

Між органічним і неорганічним речовиною на Землі існує нерозривний геохимическая зв’язок, постійний кругообіг речовин і перетворення енергії. Кругообіг речовин і потік енергії через екосистеми забезпечує існування життя як такого, бо навіть на Землі запаси необхідних біогенних елементів були б дуже швидко вичерпані. Кругообіг у вигляді біогеохімічних циклів – необхідна умова існування біосфери. Термін «біогеохімічні цикли» був введений на початку XX ст. академіком В. І. Вернадським.

Діяльність людини створює нову штучну оболонку Землі – ноосферу.

Ноосфера – це особливий стан біосфери, де розумна діяльність людини стає визначальним фактором її розвитку. Поняття ноосфери як сфери розуму було введено Е. Лepya і П. Тейер де Шарденом в 1927 р Вчення про ноосферу було створено і розвинене В. І. Вернадським в 40-х рр. XX В. Вернадський розумів ноосферу як особливу структурну форму, що розвивається в результаті взаємодії людського суспільства і біосфери.

Ноосфера – це наступне еволюційний стан біосфери, направлено преобразуемое в інтересах людства. Для ноосфери характерна взаємозв’язок законів природи з соціально-економічними законами суспільства. Перехід біосфери в ноосферу відбуватиметься в процесі об’єднання всіх людей, що населяють планету, для вирішення спільних глобальних екологічних проблем.

ПОДІЛИТИСЯ: