Круговороты энергии и веществ. Круговорот угле

нуклеиновых кислот (таких, как ДНК) и других важных, для жизни

органических соединений. Большинство наземных растений получают необходимый им углерод, поглощая через поры в своих листьях углекислый газ из атмосферы, концентрация которого там составляет 0,04%.

из атмосферного углекислого газа, растворенного в воде.
Растения-продуценты осуществляют фотосинтез, в

процессе которого углерод углекислого газа преобразуется в углерод сложных органических соединений, например глюкозы:

+ кислород
Затем в клетках кислородопотребляющих растений, животных и редуцентов происходит

процесс клеточного дыхания, при котором глюкоза и другие сложные органические соединения расщепляются и преобразуют углерод обратно в углекислый газ для повторного использования продуцентами

вода + энергия

Такая связь

между фотосинтезом и аэробным дыханием заставляет углерод циркулировать внутри экосистемы, что составляет важнейшее звено круговорота углерода

достаточных лесовосстановительных работ, в связи с чем уменьшается общее количество

растительности, способной поглощать С02. Кроме того, дополнительные количества углекислого газа поступают в атмосферу при разложении порубочных остатков на лесосеках и при взаимодействии атмосферного кислорода с корнями и органикой из нарушенного почвенного покрова.

древе­сины. Образующийся при этом углекислый газ попадает в атмосферу. Ученые

предсказывают, что этот углекислый газ вместе с другими летучими техногенными выбросами может в ближайшие десятилетия вызвать потепление земной атмосферы и тем самым нарушить процесс производства продуктов питания на планете.

образования белков и генетически важных нуклеиновых кислот типа ДНК. Большинству

зеленых растений требуется азот в форме нитрат-ионов (NОз-) и ионов аммония (NH4+).

организмов не может быть использован непосредственно. Газообразный азот может преобразовываться

в растворимые в воде соединения, содержащие нитрат-ионы и ионы аммония, усваиваемые корнями растений, в процессе круговорота азота.

называется         фиксацией         азота.
Осуществляется она

в основном либо синезелеными водорослями и определенными видами бактерий в почве и воде, либо бактериями из рода Rhizobium, обитающими в небольших клубеньках на корнях люцерны, клевера, гороха, фасоли и других бобовых растений.

при которых газообразные азот и кислород в атмосфере превращаются в

оксид и диоксид азота. Эти газы взаимодействуют с водяным паром и преобразуются в нитрат-ионы, которые попадают на земную поверхность в форме азотной кислоты, растворенной в атмосферных осадках, и в форме частиц нитратных солей.

котором в атмосферу выбрасываются большие количества оксида азота (NO). Оксид

азота затем соединяется в атмосфере с кислородом и образует диоксид азота (NO2), который при взаимодействии с водяным паром может образовывать азотную кислоту (НNOз). Эта кислота становится компонентом кислотных осадков, наносящих вред лесам и убивающих рыбу в озерах многих районов мира.

и отходы животноводства приводит к выделению в атмосферу «парникового» газа

— закиси азота (N20).
- Добыча полезных ископаемых, содержащих нитрат-ионы и ионы аммония, для производства минеральных удобрений.
- Вынос из почвы нитрат-ионов и ионов аммония при сборе урожая сельскохозяйственных культур с высоким содержанием азота.

в водных экосистемах при попадании в них загрязненных стоков с

животноводческих ферм, смытых с полей азотных удобрений, а также очищенных и неочищенных коммунально-бытовых канализационных стоков. Создаваемый таким образом избыток питательных веществ способствует быстрому росту водорослей и других водных растений. Для разложения отмерших водорослей аэробными редуцентами расходуется растворенный в воде кислород, что приводит к массовым заморам рыб.

является важным питательным элементом как для растений, так и для

животных. Он входит в состав молекул ДНК, несущих генетическую информацию; молекул, в которых запасается необходимая для организмов химическая энергия, используемая при клеточном дыхании; молекул жиров, образующих клеточные мембраны в растительных и животных клетках; а также веществ, входящих в состав костей и зубов животных.

растворяется почвенной влагой и поглощается корнями растений. Фосфатные соединения очень

плохо растворяются в воде и встречаются лишь в определенных типах горных пород. Во многих почвах и водных экосистемах содержание фосфора является лимитирующим фактором роста растений.

растительноядных животных. Значительная часть этого фосфора в виде экскрементов животных

и продуктов разложения мертвых животных и растений возвращается в почву, в реки и, в конце концов, на дно океана в виде нерастворимых фосфатных осадочных пород.

— обогащенной фосфором органической массы экскрементов питающихся рыбой птиц (пеликанов,

олуш, бакланов и т.п.). Однако несравнимо большее количество фосфатов ежегодно смывается с поверхности суши в океан в результате природных процессов и антропогенной деятельности.

осушаться участки океанического дна, образуя острова или материки. Последующее выветривание

обнажившихся горных пород приводит к высвобождению новых количеств фосфора и продолжению круговорота.

для производства минеральных удобрений и моющих средств.
Увеличение избытка фосфат-ионов

в водных экосистемах при попадании в них загрязненных стоков с животноводческих ферм, смытых с полей фосфатных удобрений, а также очищенных и неочищенных коммунально-бытовых стоков.

и ионами аммония, избыток этих питательных элементов способствует «взрывному» росту

синезеленых водорослей и других водных растений, что нарушает жизненное равновесие в водных экосистемах.

экосфере.
Из природных источников она попадает в атмосферу в следующем

виде: сероводород (H2S) — бесцветный, сильно ядовитый газ с запахом тухлого яйца — при извержении вулканов, при разложении органических веществ в болотах и затапливаемых приливами низинах;

вулканов;
— частицы сульфатных солей, например сульфата аммония, — из мельчайших брызг

океанической воды.

попадающих в атмосферу, имеют антропогенное происхождение. Сжигание серосодержащих углей и

нефти для производства электроэнергии дает примерно две трети всех антропогенных выбросов диоксида серы в атмосферу. Оставшаяся треть выделяется во время таких технологических процессов, как переработка нефти, выплавка металлов из серо­содержащих медных, свинцовых и цинковых руд.

который в свою очередь при реакции с водяным паром образует

мельчайшие капельки серной кислоты (H2SO4). Взаимодействуя также с другими атмосферными компонентами, триоксид серы может образовывать мельчайшие частицы сульфатных солей. Эти капельки серной кислоты и частицы сульфатов вносят свой вклад в образование кислотных осадков, нарушающих жизнедеятельность лесных и водных экосистем.