Поиск по сайту:


Биогеохимические циклы элементов

Повышение производства промышленных товаров и продовольствия создало условия для роста численности людей на Земле, что вело к росту потребностей, а это требовало нового увеличения объема производства — возникла мировая экономико-социальная система с положительной обратной связью, принципиально стремящаяся к неограниченному росту. Конечно, процесс не так прост, как он выглядит в абстрактной схеме. Политические конфликты и локальные войны, экономические преимущества и ограничения, устанавливаемые правительствами отдельных стран, изменяют конкретное развитие процессов, иногда несколько тормозят их, но не меняют общей тенденции. Результатом этого стала угроза нарушения равновесия во взаимодействии уже не отдельных этносов с вмещающими ландшафтами, а всего человечества с биосферой — живой оболочкой Земли, вне которой человек не может существовать.[ ...]

Воздействие технической цивилизации на разные компоненты биосферы и системы связей между ними достигло уровня, сравнимого с собственными естественными колебаниями биосферных процессов и начало уже сейчас изменять их ход. Единая система мировой экономики, ориентированной на прибыль и рост потребления как средство ее увеличения, создала единые для всего человечества глобальные проблемы, решение которых — общечеловеческая задача.[ ...]

Главные из этих элементов — водород, кислород, углерод, азот, фосфор. В масштабах геологического времени, в котором разворачиваются процессы, занимающие тысячи и миллионы лет, интенсивность биогеохими-ческих циклов очень велика. Так, весь кислород атмосферы проходит через органическое вещество в течение 2500 лет, а углерод — всего за 8 лет (рис. 1.7). Циклы азота, фосфора, калия также вовлекают в оборот многие миллиарды тонн этих элементов.[ ...]

Упрощенная схема биогеохимического цикла углерода Цифрами указано количество углерода в миллиардах тонн, цифры у стрелок — годовой перенос углерода в соответствующих направлениях.[ ...]

Вмешательство человеческой деятельности в обмен веществ и энергии, происходящий в конкретных экоев-стемах, в природные биогеохимические циклы, суммируясь, приводит к глобальным сдвигам. Их масштабы становятся угрожающими, и изучение путей развития нарушений биосферных процессов, прогноз их динамики, что впервые было сделано в моделях Римского клуба, разработка методов предотвращения нарушений составляют основное содержание глобальной экологии.[ ...]

Большинство элементов, составляющих основные и осадочные породы земной коры, подвержены перемещениям в ходе геохимических циклов, характеризущизсс временами порядка миллионов и десятков миллионов лет. Выветривание горных пород, растворение и осаждение в новых соединениях, перемещение вместе с породами, гае-реоеаждение и другие физико-химические процессы, возникающие вследствие тектонических процессов в земной коре, создают, в частности, месторождения различных рудных и нерудных ископаемых. Несравненно интенсивнее изменяются, перемещаются ж накапливаются биогенные элементы, биогеохимические циклы которых осуществляются при участии живого вещества. Все разнообразие и суммарная интенсивность биохимических реакций прямо или опосредованно осуществляются за счет энергии солнечного света. Таким образом, биогеохи-мические циклы всех биогенных элементов энергетически связаны с циклом углерода, в котором возникает при фотосинтезе в растениях и в сложных трофических сетях экосистем распадается органическое вещество. Поэтому одна из наиболее важных характеристик экосистем — их продуктивность по так называемой первичной продукции углерода, связываемого растениями на площади, занимаемой экосистемой.[ ...]

Первичная продуктивность растительности (продуцентов) экосистемы определяет суммарную энергию биохимических процессов в экосистеме и, следовательно, интенсивность биогеохимических циклов как углерода, так и остальных биогенных элементов. Биогеохимиче-ский цикл углерода, определяющего элемента живых систем, изучен лучше, чем циклы других элементов, которые вовлечены в биогенный круговорот относительно небольшой частью своего присутствия в земной коре или атмосфере. Тем не менее биогеохимические циклы азота и кислорода изучены сравнительно полно, по крайней мере, в части, касающейся их обмена в экосистемах и атмосфере.[ ...]

Из табл. 1.3 хорошо видно, что максимально продуктивны экосистемы суши. Хотя площадь суши вдвое меньше, чем площадь, занимаемая океанами, ее экосистемы имеют годовую первичную продукцию углерода, более чем вдвое превышающую таковую Мирового Океана (52,8 млрд. тонн и 24,8 млрд. тонн соответственно) при относительной продуктивности наземных экосистем, в 7 раз превышающей продуктивность экосистем океана. Из этого, в частности, следует, что надежды на то, что полное освоение биологических ресурсов океана позволит человечеству решить продовольственную проблему, не очень обоснованны. По-видимому, возможности в этой области невелики — уже сейчас уровень эксплуатации многих популяций рыб, китообразных, ластоногих близок к критическому, для многих промысловых беспозвоночных — моллюсков, ракообразных и других, в связи со значительным падением их численности в природных популяциях стало экономически выгодным разведение их на специализированных морских фермах, развитие марикулътуры. Примерно таково же и положение со съедобными водорослями, такими как ламинария (морская капуста) и фукус, а также водорослями, используемыми в промышленности для получения агар-агара и многих других ценнейших веществ.[ ...]

Вернуться к оглавлению