58. Биогеохимические круговороты. Круговорот углерода.

Под биогеохимическим круговоротом следует понимать часть биологического круговорота, составленную обменными циклами химических веществ, тесно связанных с жизнью — главным образом углерода, воды, азота, фосфора, серы и биогенных катионов.

Биогеохимические круговороты играют огромную роль в географической оболочке: в ходе их реализации биогенная аккумуляция минеральных соединений (превращение СО₂, Н₂О, NH₃, SO₃ и других соединений в сложные, богатые энергией органические вещества) сменяется минерализацией органических соединений с освобождением энергии. Круговорот углерода — процесс освобождения и связывания диоксида углерода (СО₂), включая растворение в воде океанов, идущий практически по двум циклам — океаническому и континентальному, объединение между которыми происходит через атмосферный цикл СО₂. Баланс углерода в биосфере в настоящее время положителен в связи с антропогенными выбросами. Углерод участвует в цикле с небольшим, но весьма подвижным фондом в атмосфере. Благодаря буферной системе карбонатного цикла, круговорот приобретает устойчивость.

59. Антропогенные вмешательства в природные круговороты и их возможные последствия.

 Под влиянием человеческой деятельности происходят большие изменения в распределении химических элементов в биосфере, природная и антропогенная трансформация веществ, а также переход химических элементов из одних соединений в другие. Природный биологический круговорот веществ нарушен человеком на площади, достигающей почти половины всей поверхности суши: антропогенные пустыни, индустриальные и городские земли, пашни, сады, вторичные низко продуктивные леса, истощённые пастбища и т.д. Нарушению геологического круговорота веществ способствовали такие факторы:

1. Эрозия почвенного покрова и возрастания твёрдого стока в океан;

2. Перемещение огромных масс земной коры;

3. Извлечение из недр значительных количеств руд, горючих и других ископаемых;

4. Перераспределение солей в почвах, грунтовых и речных водах под влиянием оро-шаемого земледелия;

5. Применение минеральных удобрений и ядохимикатов;

6. Загрязнение среды сельскохозяйственными, промышленными и коммунальными от-ходами;

7. Поступление в природную среду энергетических загрязнений.

Таким образом, исследование изменений параметров состояния окружающей природной среды (хотя и на качественном уровне) позволяет сделать вывод об отсутствии в настоящее время глобального экологического кризиса. В то же время есть все основания считать теперешнее состояние биосферы нарушенным и аномальным. Такое состояние может перейти в кризисное, если человечество не проведёт специальные мероприятия по оздоровлению окружающей его среды. Рассмотрим конкретные виды антропогенного вмешательства в круговороты веществ в природе. Круговорот углерода.

Углерод является основным "строительным материалом" молекул углеводов, жиров, белков, нуклеиновых кислот (таких как ДНК и РНК) и других важных для жизни органических соединений. Вмешательство человека в круговорот углерода резко возрастает, особенно начиная с 1950-х годов, из-за быстрого роста населения и использования ресурсов, и происходит оно в основном двумя способами:

• - Сведение лесов и другой растительности без достаточных лесовосстановительных работ, в связи с чем уменьшается общее количество растительности, способной поглощать СО2.

• Сжигание углеродосодержащих ископаемых видов топлива и древесины. Образующийся при этом углекислый газ попадает в атмосферу.

Круговорот воды. Круговорот воды или гидрологический цикл, в процессе которого происходит накопление, очистка и перераспределение планетарного запаса воды. Человек вмешивается в круговорот воды двумя способами: 1. Забор больших количеств пресной воды из рек, озер и водоносных горизонтов. В густозаселенных или интенсивно орошаемых районах водозабор привел к истощению запасов грунтовых вод или к вторжению соленой океанической воды в подземные водоносные горизонты. 2. Сведение растительного покрова суши в интересах развития сельского хозяйства, при добыче полезных ископаемых, строительстве дорог, автостоянок, жилья и других видах деятельности. Это приводит к уменьшению просачивания поверхностных вод под землю, что сокращает пополнение запасов грунтовых вод, увеличивает риск наводнений и повышает интенсивность поверхностного стока, тем самым, усиливая эрозию почв.