Круговорот веществ и энергии в биосфере Биосфера

“Круговорот веществ и энергии в биосфере”

Биосфера - особая оболочка Земли, в которой непрерывно происходит круговорот веществ, регулируемый деятельностью живых организмов

Биосфера включает в себя: - живое вещество, образованное совокупностью организмов; - биогенное вещество, которое создается в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, нефть, торф, известняки и др. ); -косное вещество, которое формируется без участия живых организмов; биокосное вещество, представляющее собой совместный результат жизнедеятельности организмов и небиологических процессов (например, почвы).

Биосфера открытая система, так как она получает энергию от Солнца

Все живые организмы находятся во взаимосвязи с неживой природой и включаются в непрерывный круговорот веществ и энергии В результате происходит биогенная миграция атомов

В атмосфере всегда присутствуют газы: n n азот– 78 %, кислород– 20, 9 %, углекислый газ – 0, 033 % и другие газы-примеси, в том числе пары воды. Эти газы преобразуются живым веществом планеты.

В процессе фотосинтеза зеленые растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород

В результате биологических процессов образуется углекислый газ, который вновь выделяется в атмосферу

Свободный азот атмосферы поглощается в почве азотфиксирующими бактериями и переводится в доступное для усвоения растениями состояние. Из почвы соединения азота поглощаются растениями для синтеза органических веществ. После отмирания другая группа микроорганизмов освобождает азот и возвращает его в атмосферу.

Атмосфера имеет биогенное происхождение. В воздушный круговорот включается 98, 3 % всех веществ.

Большие запасы фосфора находятся в горных породах. При разрушении горных пород фосфор поступает в почву, а оттуда усваивается живыми организмами.

Вода в процессе фотосинтеза используется для синтеза органических веществ, а при дыхании и разложении органических остатков выделяется в окружающую среду.

Через водную среду проходит круговорот натрия, магния, кальция, железа, серы и других элементов, которые в общей сложности составляют 1, 7 % от общего количества веществ, включаемых в круговорот

Круговорот веществ состоит из двух противоположных процессов, которые связаны с аккумуляцией элементов в живых организмах и минерализацией в результате их разложения. Причем образование живого вещества преобладает на поверхности Земли, а минерализация – в почве и морских глубинах.

Одновременно с миграцией атомов происходит и преобразование энергии. Единственным источником энергии на Земле является Солнце.

Энергия солнца преобразуется в энергию химических связей органических веществ, при расщеплении и окислении которых в процессе питания энергия освобождается и расходуется на процессы жизнедеятельности организмов: рост, движение, размножение, развитие, обогрев тела.

Непрерывная циркуляция химических элементов в биосфере по более или менее замкнутым путям называется биогеохимическим циклом. Необходимость такой циркуляции объясняется ограниченностью их запасов на планете. Чтобы обеспечить бесконечность жизни, химические элементы должны совершать движение по кругу.

Установившиеся за многие миллионы лет круговороты энергии и вещества в биосфере самоподдерживаются в глобальных масштабах, хотя локальные изменения структуры и особенностей отдельных экосистем, составляющих биосферу, могут быть значительными.

Современное человечество использует не только огромные энергетические ресурсы биосферы, но и небиосферные источники энергии (например, атомной), ускоряя геохимические преобразования природы. Некоторые процессы, вызванные технической деятельностью человека, направлены противоположно по отношению к естественному ходу их в биосфере.

Человек всегда использовал окружающую среду в основном как источник ресурсов. В конце прошлого столетия изменения биосферы под влиянием хозяйственной деятельности обратили на себя внимание ученых. Эти изменения нарастают и в настоящее время обрушились на человеческую цивилизацию. Стремясь к улучшению условий своей жизни человечество постоянно наращивает темпы материального производства, не задумываясь о последствиях. При таком подходе большая часть взятых от природы ресурсов возвращается ей в виде отходов, часто ядовитых или не пригодных для утилизации. Это приносит угрозу и существованию биосферы, и самого человека

Современная деятельность человека во многом нанесла непредвиденный ущерб окружающей среде, что в конечном итоге угрожает дальнейшему развитию самого человечества.