Слайд 1Круговороты веществ в природе
Биогеохимические циклы
Слайд 2Круговороты веществ в природе 2
Живое вещество биосферы играет огромную роль
в круговороте веществ в природе. Оно захватывает энергию Солнца, создаёт
химические соединения, при распаде которых эта энергия освобождается в форме, способной производить химическую работу. Химические элементы циркулируют в биосфере из внешней среды в организмы и обратно.
Практически в биосфере все атомы подавляющего числа элементов периодической системы Д.И.Менделеева прошли в своей истории через состояние живого вещества.
Слайд 3Круговороты веществ в природе 3
В круговоротах различают два фонда веществ:
1-резервный
фонд (большая часть медленно движущихся веществ, слабо связанных с организмами;
2-обменный
фонд (меньший, но более активный, для которого характерен быстрый обмен между организмами и их непосредственным окружением).
Биогеохимические круговороты бывают двух основных типов:
1) круговороты газообразных веществ с резервным фондом в атмосфере и гидросфере,
2) осадочные циклы с резервным фондом в земной коре.
Слайд 4Круговорот фосфора 4
Фосфор является важной частью протоплазмы живых организмов
как животных, так и растений. 1.Биоредуценты (микроорганизмы) минерализуют органические соединения
из отмершей органики в фосфаты, которые снова могут использоваться растениями.
2. Много фосфатов со сточными водами попадают в моря и океаны, где пройдя через пищевые цепи погружаются на большие глубины, частично они вновь используются морскими экосистемами благодаря явлению апвеллинга.
3.Частичный возврат фосфатов на сушу происходит с помощью морских птиц (на берегах Перу и близлежащих островов имеются огромные залежи “гуано” - помёта колоссального количества обитающих здесь морских птиц).
Слайд 5Круговорот фосфора 5
4.Кроме того, фосфаты возвращаются на сушу в
виде выловленных фосфоросодержащих морских и океанических рыб (ежегодно это около
90 млн.тонн).
Резервуаром, или резервным фондом фосфора, служат горные породы или другие отложения, образовавшиеся в прошлые геологические эпохи. Породы эти постепенно поднимаются, подвергаются эрозии и высвобождают фосфаты, которые вновь поступают в экосистемы (см. рис.)
Слайд 6Круговорот фосфора 5
Минерализация органики
Сток фосфатов в моря и океаны
Апвеллинг
СУША
ОКЕАН
морские птицы
и улов рыб
планктон и рыбы
резервный фонд- фосфоросодержащие отложения
Слайд 7Круговорот углерода 7
Содержание углерода в большинстве живых организмов составляет
около 45% от их сухой биомассы.
Первый этап круговорота углерода
- это поглощение углекислого газа из атмосферы в процессе фотосинтеза.
Часть поглощённого углерода используется на образование органических веществ с выделением кислорода.
При этом часть органических веществ, разлагаясь, расходуется при дыхании, а углекислый газ возвращается в атмосферу.
Слайд 8Круговорот углерода 8
Второй этап - это использование органических веществ животными
и растениями при питании и частичное возвращение углерода в атмосферу
при дыхании.
Третий этап - это частичный уход органики животных и растений в почву. Мёртвая органика разлагается с выделением углекислого газа.
Кроме того, сами микроорганизмы и корни растений при дыхании выделяют углекислый газ (происходит так называемое “почвенное дыхание”).
Слайд 9Круговорот углерода 9
Часто из-за недостатка воздуха или высокой кислотности, органика
не разлагается полностью, и в почвах накапливается “гумус”, торф, образуются
торфяные болота со слоем торфа до 20 м и более.
В океане часть углерода в составе мёртвой органики оседает на дно в виде осадочных пород, например, известняков.
Слайд 10Круговорот углерода 10
Т.о. происходит замедление круговорота: органические вещества накапливаются в
виде ископаемых пород - каменного угля, нефти или сланцев, часть
углерода при этом переходит в резервный фонд, из которого высвобождается при разработках полезных ископаемых, природных катастрофах, или вымывается из поднявшихся к поверхности земли или дна океана пород.
Слайд 11Круговорот углерода 11
Океан и атмосфера тесно связаны между собой интенсивным
обменом углекислого газа.
Океан является основным регулятором содержания СО2 в
атмосфере: днём, при интенсивном фотосинтезе, углекислый газ интенсивно расходуется из атмосферы и из растворённых в воде карбонатов, а ночью, за счёт дыхания растений и животных этот газ вновь выделяется в атмосферу, а часть его снова переходит в карбонаты.
Слайд 12Частичный возврат СО2 в атмосферу при дыхании и разложении органики
Круговорот углерода 12
Суша
Океан
СО2
Атмосфера
Фотосинтез
Частичный возврат СО2 в
атмосферу при дыхании и разложении органики
Живые организмы
Питание органикой
Разложение органики , частичный уход в почву и выделение СО2 в атмосферу при «почвенном дыхании»
Отложение известняков на дне океана и затем их вымывание
Замедление круговорота из-за недостатка кислорода-Неразложившаяся органика накапливается в виде торфа, нефти, газа
Слайд 13Круговорот углерода 13
Нарушение баланса углерода под влиянием человеческой деятельности.
За последние
100 лет баланс в круговороте углерода под влиянием человека серьёзно
нарушился: содержание углекислого газа в атмосфере возросла на 13%.
Главная причина - сжигание огромного количества горючих углеродосодержащих ископаемых (нефти, газа, угля и др.),в которых углерод накапливался в течение миллионов лет.
Слайд 14Круговорот углерода 14
Парниковый эффект и изменения климата.
В норме содержание СО2
в атмосфере - 0,032%.
По прогнозам, при увеличении его содержания
вдвое, то есть до 0,064%, средняя температура на поверхности Земли повысится на 3-4 градуса С. при нагреве воды ещё более увеличится ее способность растворять углекислый газ, в результате ввиду “парникового эффекта” - растают вечные льды и уровень океана поднимется на 50-60 м.
Вода затопит ряд стран целиком, все приморские территории, города и порты.
Это произойдёт уже в середине ХХ1 века, если антропогенное поступление углекислого газа в атмосферу существенно не уменьшится.