Alapvető bioszféra forgalomban anyagok és milyen hatással van rájuk az emberi tevékenység
A legfontosabb funkcionális jellemzője a bioszféra ciklus előforduló abban anyagok által okozott biogén és abiogenic okokból. Jelenleg erős hatással rájuk az a gazdasági tevékenység az ember, ami zavar a bioszféra és súlyos következményekkel járhat a jövő nemzedékek földlakók. Tekintsük a legfontosabb tápanyagok körforgásának - szén, oxigén, nitrogén, víz és a foszfor, valamint a globális felmelegedés problémájával.
Carbon ciklus. Ez az egyik legfontosabb bioszférában ciklusok, mivel a szén az alapja a szerves anyagok. A ciklus különösen nagy szerepe a szén-dioxid (ábra.).
Készletek A „élő” szén álló föld és az óceán organizmus tartalmaz különböző adatok, 550-750 Tm (Tm 1 egyenlő 1 milliárd tonna), és 99,5% -a, amely koncentrálódik a szárazföldön, a többi - az óceán. Továbbá, az óceán tartalmaz legfeljebb 700 szénatomot Gt álló oldott szerves anyagok.
Készletek szervetlen szén sokkal nagyobb. Több, mint minden egyes négyzetméter föld és óceán 1 kg szén-atmoszférában és minden négyzetméterére az óceán mélységben 4 km - 100 kg szén formájában oldott karbonátok és hidrogén-karbonátok. Még több szén készletek üledékek - tartalmazza mészkő karbonátok a palák - kerogén stb
7. ábra szénciklus a bioszférában
Körülbelül 1/3 „élő” szénatom (körülbelül 200 Tm) kering, azaz Évente emésztett a fotoszintézis során, és visszaáll a légkör, az óceán és a föld hozzájárul ehhez a folyamathoz nagyjából hasonló (egy kis szusit hozzájárulás 2-szer magasabb).
Akár 50% (egyesek szerint - 90%) a szén-dioxid alakjában visszakerül a légkörbe mikroorganizmusok - lebontók talajban. Ebben a folyamatban egyenlő hozzájárulást a baktériumok és gombák. Vissza a szén-dioxid a légzés során a többi mikroorganizmus tehát kisebb, mint az aktivitással lebontók.
Néhány baktérium mellett a szén-dioxid alkotnak metán. Izolálása talaj metán növekszik pangó létrehozása során anaerob körülmények kedvező aktivitásának metán-baktériumok. Emiatt drasztikusan növeli felszabaduló metán erdőtalaj, ha a faállomány és kivágták csökkenése miatt a párologtatásának előfordul, hogy a pangó vizet. Sok metán szabadul települési hulladéklerakók, rizs rizsföldeken és az emésztőrendszer az állatállomány.
Ezek az adatok azt mutatják, a biogén szén körforgását. A ciklus részt és geokémiai folyamatok, amelyekben van egy cseréjét légköri szén és a szén szereplő kőzetek. Azonban a sebesség ezek a folyamatok, nincs adat. Csak úgy vélik, hogy ezek intenzitása változott a történelem, a bolygó és az üvegházhatás, ami megfigyelhető ma többször megnyilvánult a múltban az erősítése geokémiai folyamatok a szén-dioxid kibocsátás és a gyengülő folyamatokat, amelyek a „késleltetett” a légkörből.
A víz körforgása. Víz párolog nem csak a felületről a szervek víz és a talaj, hanem az élő szervezetek, szövetek amelynek 70% vizet (ábra. 35).
8. ábra: A víz körforgása a bioszférában
A nagy mennyiségű víz (körülbelül 1/3 az összes víz csapadék) párolgás növények, különösen a fák.
Különböző frakciók a víz a hidroszféra ciklusban részt vevő különböző módokon és különböző sebességgel. Így a teljes megújítása a víz összetételét a gleccserek miatt 8000 éves, a felszín alatti vizek -. 5000 éve, az óceán -. 3000 év alatt a talaj -. 1 év. légi és folyami vízgőz teljesen frissített 10-12 nap.
Fontos szerepet éves vízháztartását a bioszféra játszik óceáni (fülre. 19). Párolgást a felület körülbelül kétszer nagyobb a föld felszínén.
Éves vízháztartását a Föld (a Lvovich 1986)
Mielőtt a civilizáció fejlődése volt a víz körforgásának egyensúly, de az utóbbi évtizedekben az emberi beavatkozás megtöri ezt a ciklust. Különösen, a víz elpárolgását csökken csökkenése miatt az erdei területek, és fordítva, növekedett a párolgást a talaj felszínén az öntözés során a növények. A víz elpárolgása az óceán felszínén csökken megjelenése miatt egy nagy a felületének egy részén egy olajfilm. Ez hatással van a víz körforgása a globális felmelegedés okozta üvegházhatás. Ha ezek a tendenciák erősítés előfordulhatnak jelentős változás ciklus veszélyes bioszférában.
1. Mi hozzájárulás a víz elpárolgása miatt az óceán?
2. Mi a hozzájárulást a víz elpárolgása üzemekben?
3. Milyen gyorsan végezzük forgalomban különböző frakciók víz?
A nitrogén-ciklus. A forgalomban a nitrogén a bioszférában az alábbiak szerint történik (ábra.):
- fordítására inert nitrogénatmoszférában hozzáférhető alakban a növények számára (biológiai nitrogénkötés, a kialakulását ammóniát villámlás, termelés nitrogén műtrágya, hogy a növények);
- nitrogén asszimilációja növények;
- az átmeneti rész a nitrogén növényekből származó állati szövetben;
- felhalmozódása a nitrogén törmelék;
- mikrobiális-bomlása törmelékes lebontót amíg csökkentése molekuláris nitrogén, amely visszakerül a légkörbe.
A tengeri ökoszisztémák nitrogén fixers vannak cianobaktériumok összekötő nitrogénatommal ammóniát ami felszívódik fitoplankton.
9. ábra: a nitrogén ciklusban a bioszférában
Jelentős mennyiségű nitrogén formájában a nitrogén-oxidok a légkörbe, majd a talaj és a víz szennyezettsége eredményeként az ipar és a közlekedés (savas eső). Ezt nitrogénatmoszférában eltávolítottuk a ökoszisztémák geológiai múlt és hosszú idő „a betétes” a szén, gáz, olaj, az égés, amely azt vissza a ciklus. Például, esik 2050 kg / ha évente az Egyesült Államokban nitrogénatomján csapadék, és egyes területeken kibocsátási eléri 115 kg / ha.
Azonban nem minden savas eső káros hatással az ökoszisztémára. Ökoszisztéma a sztyepp zóna, ahol a talaj enyhén lúgos savas eső nem csak nem szenved, de még növeli a termelékenységet egy további nitrogénatomot.
Visszaállítása természetes nitrogén ciklus csökkentve lehetséges a termelés nitrogén műtrágyák, éles ipari kibocsátások csökkentése a nitrogén-oxidok a légkörbe, és a bővítési területen hüvelyes termények, amely szimbiózisban kapcsolódó baktériumok-nitrogén fixáló.
1. Az általános lépései a nitrogén-ciklus.
2. milyen csatornákon, a légköri nitrogént belép az ökoszisztéma?
3. Mi a hozzájárulást a ciklus így az ember alkotta nitrogén?
5. Mit kell tenni, hogy normalizálja a nitrogén-ciklus?
oxigén ciklus. A légköri oxigén biogén eredetű és annak forgalomba a bioszférában úgy végezzük állománypótlás a légkörbe fotoszintézis légzés során, és a felszívódást az organizmusok és égő üzemanyag a humán szektorban (ábra.). Ezen túlmenően, bizonyos mennyiségű oxigén képződik a felső légkörben, amikor a víz disszociációs és megsemmisítése ózon ultraibolya sugárzás; a fogyasztott oxigén az oxidációs folyamatok a kéreg alatt vulkánkitörések, és mások.
Ez a ciklus nagyon nehéz, mivel az oxigén belép a különböző reakciók és része egy igen nagy számú szerves és szervetlen vegyületek, és lassú. A teljes megújítása minden légköri oxigén ehhez körülbelül kétezer évvel (összehasonlításul: az évente aktualizált mintegy 1/3 részét a szén-dioxid légkörbe).
10. ábra Az oxigén ciklus a bioszférában
Jelenleg az egyensúlyi oxigén ciklus, bár nagy sűrűn lakott városban számos közlekedési és ipari vállalkozások, amelyek helyi zavarokat.
1. Melyek az elsődleges forrása az oxigénellátás a légkörben.
2. Határozza meg, milyen folyamatok akkor jelentkezik, ha az oxigénfelvételt a légkörből.
3. Mennyi idő frissítése az oxigénellátást a légkörben?
4. Írja le a problémát a megőrzése az ózonréteg a légkör.
foszfor ciklust. A foszfor ciklus a belátható jövőben csak akkor beszélünk feltételesen. Mivel sokkal nehezebb, mint a szén, az oxigén és a nitrogén, foszfor alig képez illékony vegyületek - ez folyik a föld, a tenger és a hozamok jelentős emelkedése a föld geológiai átalakulások. Emiatt, a foszfor-ciklus az úgynevezett „nyitott” (ábra.).
11. ábra Forgatás foszfor
Foszfor található kőzetek ahonnan oldódjon be a talajba, és szívódik fel a növények, majd felfelé halad, tápláléklánc állatoknak. Felbomlása után holttesteket a növények és állatok nem vesz részt az összes foszfor ciklus, egy részét kimossuk a talaj víztestek (folyók, tavak, tengerek). Ott foszfor rendezi az aljára, és majdnem vissza a földet, csak egy kis része visszakerül a férfi fogott egy halat vagy madarak ürülékében táplálkoznak a halak. Felhalmozódása ürülék madarak a közelmúltban volt egy forrása az értékes szerves trágya - guanó, azonban ma már szinte kimerítették a forrásokat a guanó.
A kiáramló foszfor a föld az óceán növelésével fokozzuk a felszíni víz lefolyás az erdők pusztítása, szántás talaj és alkalmazása foszfor műtrágyák. Mivel a foszfor-tartalékok a föld korlátozott, és hazatérve az óceán problémás (bár jelenleg aktívan tanulmányozta, lehetséges a termelés az alsó az óceán), hogy a jövőben a mezőgazdaságban lehetséges akut hiány foszfor, amely csökkenti a növények (elsősorban gabona). Ezért van szükség, hogy mentse a foszfor források.
1. Miért foszfor ciklus úgynevezett nyitott?
2. Amennyiben foszfor tartalékok koncentrálódnak?
3. Miért foszfor koncentrálódik alján az óceánok?
4. Milyen következményekkel jár a mezőgazdaság lesz a kimerültség tartalékok foszfor?
Nooszféra megértésébe integráljuk és Technosphere
A bioszféra befolyásolja a civilizáció fejlődését. A huszadik század elején a VI Vernadszkij megfogalmazott a hipotézist a nooszféra megértésébe integráljuk, mint az egyensúlyi a bioszférában, transzformált az emberi elme. A valóság azonban az a civilizáció fejlődése a huszadik század nem kialakulásához vezet harmonikus bioszféra és az átalakítás nagy része a technoszféra, azaz a bioszféra, az károsodott személy. Ebben a részben azt vizsgáljuk, azt a hipotézist, VI Vernadszkij és a fő jellemzői a bioszféra az ezredfordulón.
A hipotézis a nooszféra megértésébe integráljuk. by VI Vernadszkij „emberi gondolkodás” - bolygóműves jelenség, amely fejleszti az irányt megtalálni annak a módját, hogy összehangolja a kapcsolat az ember és a természet szabályozásával alapvető ciklusok anyagok. Egy fontos eleme a hipotézis - emberi átmenet autotróf táplálkozás: a csere a lánc „Sun - növényi (állat) - egy ember” lánc „Sun - növény - ember.” Termelés mesterséges élelmiszer szerint Vernadszkij, el kell távolítani a problémát az éhezés és az élelmiszer 30 milliárdot. Man. Ma ez a hipotézis van kitéve éles kritikát.
Először is, „az emberi gondolkodás”, sajnos, fejlődik az ellenkező irányba Vernadszkij előrejelzése. Arra törekszik, hogy ne harmonizálása, ahogy az emberek és a természet, és a fejlődő egyre kifinomultabb technológiát kiaknázása a természet.
Másodszor, autotróf emberi táplálkozás lehetetlen elvileg, mert egyre mesterséges élelmiszer az emberek soha nem tanult, és nem úgy tűnik, hogy megtanulják. Azonban, ha ez még lehetséges, akkor nem lenne az emberi kapcsolatok és a természet harmonikus. Eltávolítása élelmiszer korlátozások lakosság vezetne növekedése a megsemmisítése a bioszféra, mert túllépte a fogyasztás minden más források - víz, energia, ásványi anyagok, a biológiai sokféleség, stb Harmadszor, az utópisztikus elképzelés helyett a természetes folyamatokat az önszabályozás a bioszférában rendszer mesterséges .. kezelése. „Nagyon nagy rendszerek”, amelyek magukban foglalják a bioszféra, szinte mintájára. És mivel a hatása jelentősebb emberi beavatkozás a természetben nem jósolt, erre példa - a tragédia az Aral-tó. A bioszféra olyan, mint egy nagy piac, ahol sztochasztikusan szabályozott áramlás anyag és energia. Helyére a „tervgazdaság” reménytelen, mint a tervezett vezetésének a gazdaság nagy országokban. Megsértése „Bioszféra piac”, az emberek meghalnak.
Így egy személy lehet túlélni csak együtt a bioszféra, beágyazás tevékenységét a bioszféra ciklusokban. NN Mózes írt a lehetősége, hogy „coadaptation ember és a bioszféra” és a formáció ezen az alapon, hogy senki „quasistability állapotban van." Ha ez az állapot változás ciklus bioszféra anyagok nem haladja meg a határértéket, amely felett visszafordíthatatlan változások elindításához.
Technoszférájának. Ezzel szemben a romantikus hipotézise nooszféra megértésébe integráljuk VI Vernadszkij a modern világban alakult, mint bioszféra része technoszféra, nyomorék irracionális természetét. A koncepció a technoszférájának integrálja az összes fent említett példák megsértése földrajzi réteg a Föld és a bioszféra a szűkebb értelemben vett. Azok aránya, zavartalan ökoszisztémák továbbra is csökken (31. táblázat). Ezek már ennek legalább 2/3 a bolygó föld, és Európában - csak 1/3.
Teljes terület, ezer. Km 2