В круговороте СО2 (рис. 4.9, А) атмосферный фонд очень невелик в сравнении с запасами углерода в океанах, в ископаемом топливе и других резервуарах земной коры. Полагают, что до наступления индустриальной эры потоки углерода между атмосферой, материками и океанами были сбалансированы (сплошные линии на рис. 4.9, А). Но за последние сто лет содержание СО2 постоянно растет в результате новых антропогенных поступлений (штриховые линии на рис. 4.9, А). Основным источником этих поступлений считается сжигание горючих ископаемых, однако свой вклад вносят также развитие сельского хозяйства и сведение лесов.[ ...]
Может показаться удивительным, что сельское хозяйство в конечном счете приводит к потере СО2 из почвы (т. е. вносит в атмосферу больше, чем забирает оттуда), но дело в том, что фиксация СО2 сельскохозяйственными культурами (многие из которых активны лишь часть года) не компенсирует количества СО2, высвобождающиеся из почвы, особенно в результате частой вспашки. Сведение леса, разумеется, может высвободить углерод, накопленный в древесине, особенно если она немедленно сжигается. Уничтожение леса, особенно при последующем использовании этих земель для сельского хозяйства или строительства городов, приводит к окислению гумуса в почве.[ ...]
Быстрое окисление гумуса и высвобождение газообразной СО2, в норме удерживаемой почвой, проявляется и в иных, более тонких и лишь недавно обнаруженным эффектах. Среди них — влияние СО2 на круговорот других элементов питания. Например, Нельсон (Nelson, 1 П()7), исследуя раковины двустворчатых моллюсков, показал, что в результате сведения лесов и распашки земель уменьшилось количество некоторых микроэлементов и почвенных водах. Он обнаружил, что раковины двустворчатых моллюсков из индейских кухонных куч возрастом 1000—2000 .чет содержат на 50— 100% больше марганца и бария, чем раковины современных моллюсков. Методом исключения Нельсон пришел к выводу, что скорость вымывания марганца и бария из подстилающих пород уменьшилась из-за уменьшения потока насыщенной СО2 кислой воды, циркулирующей глубоко в почве. Иными словами, вода в настоящее время имеет тенденцию быстро стекать по поверхности почвы, а не фильтруется через гумусовые слои. Эколог скажет, что современное изменение человеком ландшафта заметно повлияло на поток веществ из резервного фонда в обменный. Если мы понимаем происходящее и знаем, как исправить положение, то такие изменения не обязательно должны быть разрушительными. Агрономы пришли к выводу, что во многих районах для поддержания урожайности сейчас необходимо добавлять к удобрениям следовьте количества некоторых минеральных элементов (микроэлементов), поскольку агроэкосистемы не так хорошо, как природные, удерживают в обороте эти элементы.[ ...]
Метан, как полагают, имеет полезную функцию: он поддерживает стабильность озонового слоя в верхней атмосфере, который блокирует смертельно опасное ультрафиолетовое излучение Солнца (см. с. 113). Производство метана — одна из важных функций водно-болотистых угодий и мелководных морей мира. Хороший обзор круговорота углерода в целом дает Гаррелс, Маккензи и Хант (Garrels, Mackenzie, Hunt, 1975; гл. 6).[ ...]
Отличные обзоры круговорота воды дают Хатчинсон (Hutchinson, 1957) в гл. 4 «Трактата по лимнологии» и Гаррелс, Маккензи и Хант (Garrels, Mackenzie, Hunt, 1975, гл. 5) в книге «Химические круговороты и глобальная внешняя среда».[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Энергетика гидрологического цикла, представленного в виде двух путей |
 |