Alapvető anyagok ciklusban a bioszférában
A legfontosabb jellemzője a bioszféra ciklus előforduló abban anyagok által okozott biogén és abiogenic okokból. Jelenleg azok megsértik az emberi tevékenységek, ami zavar a bioszféra és súlyos következményekkel járhat a jövő nemzedékek földlakók. Tekintsük a legfontosabb tápanyag ciklusok - a szén, az oxigén, a nitrogén, és a víz.
Ez az egyik legfontosabb bioszférában ciklusok, mivel a szén az alapja a szerves anyagok. A ciklus különösen nagy szerepe a szén-dioxid (ábra. 23).
Ábra. 23. A szén körforgása a bioszférában.
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 Tm a készítményben oldott szerves anyag.
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 karbonátok és hidrogén-karbonátok. Még több szén készletek üledékek - tartalmazza mészkő karbonátok a palák - kerogén stb
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 körülbelül hasonló. Annak ellenére, hogy a biomassza az óceán sokkal kisebb, mint a föld biomassza, létrehoz egy csomó biotermékek kratkozhivuschih alga generációk (a biomassza arány és a biológiai termelés az óceán körülbelül ugyanaz, mint az édesvízi ökoszisztémák cm. 11.1).
Akár 50% (egyesek szerint - 90%) a szén-dioxid alakjában visszakerül a légkörbe lebontók talajban élő mikroorganizmusok. 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, továbbá a szén-dioxid, a forma a 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. Lot bocsátanak metán rizsföldek és az állatállomány.
A következmények a megnövekedett üvegházhatás a bioszféra tisztázatlan, valószínűleg Pronoza - felmelegedés. Azonban, mivel a „gép” az éghajlat tengeri áramlatok, az eredménye, hogy a változás során a gleccserek olvadása bizonyos területeken lehet, hogy jelentős lehűlését (többek között Európában a változások következtében a Golf-áramlat). Hatása alatt a változások a szén-dioxid koncentrációja szignifikánsan gyakoribb súlyos katasztrófák (árvíz, aszály, stb)
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.
Annak érdekében, hogy visszatérjen a szén-ciklus egyensúly szükséges növelni az erdőterület és csökkenti gázok kibocsátásának elégetéséből származó széntartalmú tüzelőanyagok.
1. Mi az arány az „élő” carbon a szárazföldön és a tengerben?
2. Az arány a szén „halott” a légkör és az óceán?
3. Hány százaléka az „élő” szén évente részt kerékpáros?
4. Hány százaléka a szén visszatér a légkörbe bontókra szárazföldi ökoszisztémák?
5. List tényezők törés szénciklusban.
6. Milyen következtetés vonható megnövekedett üvegházhatás?
Víz párolog nem csak a felületről a szervek víz és a talaj, hanem az élő szervezetek, szövetek amelynek 70% vízből áll (ábra. 24). A nagy mennyiségű víz (körülbelül 1/3 az összes csapadék víz) elpárolog növények, különösen a fák: a létrehozása 1 kg szerves anyagok különböző területeken, az általuk fogyasztott 200-700 liter vizet.
Ábra. 24. A víz körforgása a bioszférában.
Különböző frakcióit víz a hidroszférában ciklusban részt vevő különböző módokon és különböző sebességgel. Így egy teljes frissítést 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.
Mielőtt a civilizáció fejlődése volt a víz körforgásának egyensúly, de az utóbbi évtizedekben az emberi beavatkozás megtöri ezt a ciklust. Különösen a víz elpárolgása miatt csökkent a erdôterületek csökkenése, és fordítva, növekedett a párolgást a talaj felszínén az öntözés során a növények. A víz elpárolgása az óceán felszínén csökken megjelenése miatt annak jelentős részét olajfilm. Ez hatással van a víz körforgása a globális felmelegedés okozta üvegházhatás. Ha ezek a tendenciák erősítés előfordulhatnak jelentős változás ciklus veszélyes bioszférában.
Fontos szerepet éves vízháztartását a bioszféra játszik óceáni (fülre. 15). Párolgást a felület körülbelül kétszer nagyobb a föld felszínén.
15. táblázat éves víz egyensúlyt a Föld (a Lvovich 1986)
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 forgalomban a nitrogén a bioszférában következőképpen jár (25. ábra):
- átadása inert nitrogénatmoszférában formában hozzáférhető a növény (biológiai nitrogénkötés, a kialakulását ammóniát villámlás, nitrogén műtrágya gyárak)
- a nitrogén abszorpció a növények,
- az átmeneti rész a nitrogén növényi szövetből az állatban,
- a felhalmozási nitrogén törmelék,
- bomlási-törmelékes mikroorganizmusok lebontó, amíg csökkentése molekuláris nitrogén, amely visszakerül a légkörbe
Ábra. 25. A nitrogén-ciklus a bioszférában.
A tengeri ökoszisztémák nitrogén fixers vannak cianobaktériumok összekötő nitrogénatommal ammóniát ami felszívódik fitoplankton.
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 az USA-ban, mivel csapadék esik 20-50 kg / ha nitrogén egy év, 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?
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. 26). Ezen túlmenően, bizonyos mennyiségű oxigén képződik a felső légkörben, amikor a víz disszociációs és megsemmisítése ózon ultraibolya sugárzás, és az oxigént fogyasztva az oxidációs folyamatokat a kéreg alatt vulkánkitörések, és mások.
Ábra. 26. Az oxigén ciklus a bioszférában.
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).
Jelenleg az egyensúlyi oxigén ciklus, bár nagy sűrűn lakott városban számos közlekedési és ipari vállalkozások, amelyek helyi zavarokat.
Fenntartsa az ózonréteg - az egyik a globális problémák a nemzetközi közösség. Ahhoz, hogy állítsa le a megsemmisítése az ózonréteget, és annak hasznosítására van szükség, hogy megszüntesse a klór-anyagokat tartalmazó - klór-fluor-szénhidrogének (CFC) használt aeroszolok és hűtőrendszerek. Azt is csökkentheti a kipufogógázok a belső égésű motorok és dózisú nitrogén műtrágya a mezőgazdaságban.
1. Melyek az elsődleges forrása az oxigénellátás a légkörben.
2. Ukazhitie, amelyek mellett a folyamatok az oxigénfelvétel a légkörből.
3. Mennyi idő frissítése az oxigénellátást a légkörben?
4. Írja le a problémát a megőrzése az ózonréteg a légkör.
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. 27).
Ábra. 27. foszfor ciklus a bioszférában.
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, de most guanó erőforrások szinte kimerültek.
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 számára lesz kimerülése fosofora.
A következtetés ebben a fejezetben kell néhány szót a népszerű (különösen az oldalakon a népszerű „zöld” környezetvédelmi kérdések) a „nooszféra megértésébe integráljuk”, amely önállóan bevezetett környezetvédelmi Felhasználás Teryarom P. de Chardin és VI Vernadszkij. Azonban, ha Teryar de Chardin érthető nooszféra megértésébe integráljuk első globális fejlődés „kollektív intelligencia”, hogy Vernadszkij gondoljuk, hogy ez a „kollektív intelligencia”, hogy átalakítsa a bioszféra, feltételeinek javítása, az emberi élet a bolygón.
Vernadszkij jött szcientista véve a kapcsolat ember és a természet, azaz a Úgy vélte, hogy a tudomány képes megoldani szinte minden probléma akár a menedzsment a fő cikluson anyagok és az átmenet az emberi „autotróf táplálkozás” a közvetlen napenergia használata az élelmiszer (elkerülve posrednecheskuyu szerepe a növények).
Vernadszkij véleményét a nooszféra megértésébe integráljuk - példát ökológiai utópiája. A rendszer kapcsolatokat a bioszférában ( „Bioszféra Piac”) olyan bonyolult, hogy az emberek nem tudja irányítani. Komoly beavatkozást a bioszférában ciklusok vezet romlásához az ökológiai helyzet, amely már ma megfigyelt (ózon képernyő, a globális felmelegedés, globális környezetszennyezés, az új „környezeti betegség”, stb.)
Egy személy lehet túlélni csak együtt a bioszféra, az „beágyazódását” a gazdasági tevékenységek a bioszférában ciklusokban. NN Mózes írt a lehetőségét „coadaptation emberi és bioszféra” és alkotó ezen az alapon, bizonyos „quasistability állam” utolsó változás ciklusban, amikor az anyagok nem haladják meg a küszöbértéket, kezdve visszafordíthatatlan változások előfordulhatnak. Ez az új állapot a bioszféra lehetséges az építőiparban a nemzetközi közösség számára a fenntartható fejlődés, de az ellenérték ez a kérdés túlmutat az általános ökológia.