Наибольшие количества углерода и углекислого газа сосредоточены в глубинах Земли, и этот запас можно рассматривать в качестве основного резерва биосферы. Поступление С02 из недр планеты в атмосферу происходит довольно медленно, поскольку углерод литосферы медленно вовлекается в естественные физико-химические и другие процессы, приводящие к его выделению в составе летучих компонентов.[ ...]
Глобальный цикл углерода условно можно разделить на два цикла низшего ранга. Первый из них связан с потреблением С02 при фотосинтезе. Это потребление компенсируется выделением его в результате деятельности деструкторов, главным образом почвенных микроорганизмов. Дополнительным источником служат лесные и степные пожары, возникающие в результате поджигания молниями (табл. 2.2).[ ...]
Однако не весь углерод, вовлекаемый в фотосинтез, возвращается в атмосферу. Некоторая его часть сохраняется в педосфере в виде гумуса и торфа. Часть растительных осадков окисляется в почве, и углерод в составе карбонатных и гидрокарбонатных ионов выносится с континентальным стоком в моря и океаны. Туда же поступает углерод в составе растворенного и взвешенного органического вещества. В морской среде вынесенный с континентов углерод перераспределяется: он ассимилируется фитопланктоном или осаждается на дно, образуя осадки. В донных отложениях консервируется на многие тысячелетия также и часть биологической продукции самих океанов.[ ...]
Второй цикл формируется за счет газообмена между атмосферой и океаносферой: гидрокарбонат-карбонатная система океанов находится в подвижном равновесии с углекислым газом атмосферы. Это равновесие зависит главным образом от парциального давления С02 в атмосфере и от температуры (раздел 1.3.2).[ ...]
Второй цикл также не полностью замкнут, поскольку в океанах постоянно происходит осаждение и захоронение углерода в донных осадках в составе карбонатов. По некоторым оценкам скорость накопления углерода в этой форме составляет 0,1 Гт С/год. Из табл. 2.1 видно, что в водах океанов содержится около 1000 Гг органического углерода. Это количество превышает запас углерода в биомассе континентов и близко к его содержанию в гумусе почв. Рассеянное во всей толще океанических вод органическое вещество иногда называют водным гумусом. Важно, что он, как гумус почв и рассеянное органическое вещество горных пород (кероген), недоступен для ассимиляции микроорганизмам. Правда, причины этой недоступности различны. Геополимеры - компоненты почвенного гумуса и кероген - устойчивы по отношению к биохимическому разложению в силу их химического строения (см. раздел 1.4). Напротив, водный гумус образован легко разрушаемыми соединениями - углеводами, аминокислотами и жирными кислотами. Однако их концентрации в морской воде ниже концентрации, соответствующей половине максимальной скорости роста микроорганизмов (примерно 10 мг/л). Это делает невыгодным использование микроорганизмами водного гумуса, и он становится огромным резервуаром углерода (Г. А. Заварзин, 1984).[ ...]
Совершенно очевидно, что даже при таких относительно небольших скоростях постоянного выведения углерода из глобального круговорота полное его исчерпание из атмосферы должно было бы произойти в течение нескольких тысячелетий. Этого не происходит, поскольку запас углерода в атмосфере восполняется за счет вулканизма. Эмиссия С02 вулканами в современный период оценивается величиной 0,13-0,18 Гт С/год. Вполне вероятно, что заметный вклад в атмосферный резервуар неорганического углерода вносит также дегазация земной коры, особенно по глубинным разломам в геосинклинальных областях. Однако такой "скрытый" поток С02 все еще остается неидентифициро-ванным и по этой причине неучтенным.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Обмен диоксидом углерода между атмосферой, поверхностными и глубинными водами Мирового океана |
 |