Raft Master » Научная библиотека » Биоэкология » Замкнутость круговорота углерода в биосфере


  • 5-01-2013, 05:51
  • | Views: 1821


Замкнутость круговорота углерода в биосфере

Замкнутость круговорота углерода в биосфере

В работах В.Г. Горшкова (Горшков, 1990, 1995, Gorshkov et al., 2000) подробно рассматриваются вопросы устойчивости так называемой «окружающей среды» в масштабах биосферы. Это очень осведомленный исследователь предпочитает использовать понятие «окружающая среда». Он полагает, что устойчивость окружающей среды может поддерживаться только при строгой замкнутости биохимических круговоротов веществ. Любые внешние возмущения окружающей среды вызывают в естественной фауне и флоре биохимические процессы, компенсирующие эти возмущения (рис. 7.8). Ниже кратко рассмотрим это утверждение.

В биосфере запасы органического и неорганического углерода совпадают по порядку величин (103Гт, рис. 7.8). Это необходимое условие для возможности компенсации биотой любых изменений концентраций углекислого газа в атмосфере и океане, вызванные естественными возмущениями в биосфере. Ежегодно в биосфере синтезируется порядка 100 Гт органического углерода и за это же время примерно такое же количество органического углерода минерализуется (биохимический поток углерода, рис. 5.8). Реально количество синтезированного углерода превышает количество образуемого минерального углерода на величину порядка 0,01 Гт (JY = J0 - Jh = 0,01 Гт). Это соответствует тому количеству органического углерода, которое ежегодно выводится из биохимического цикла в осадочные породы. Коэффициент замкнутости биохимического цикла соответственно равен: К3 = 0,01 Гт/ 100 Гт = 10"4. Это означает, что глобальные среднегодовые потоки биологического синтеза и разложения органических веществ компенсируют друг друга с относительной точностью порядка 10"4.

Неорганический углерод поступает в биосферу за счет процессов дегазации (вулканической деятельности, фильтрации из мантии) и откладывается в процессе выветривания в осадочных породах. Разность между поступлением и отложением составляет чистый геофизический поток неорганического углерода в биосферу (Jx, рис. 7.8) который совпадает по порядку величин с потоком захоронения органического углерода в осадочных породах (JY) с относительной точностью 10"4.

Биологический поток синтеза и разложения органического вещества в биосфере на много превышает геофизический поток неорганического углерода (JD / Jx = 104), ограничены и запасы веществ в биосфере. В таких условиях постоянное поддержание большой продукции какая имеет места в биосфере, возможно только при замкнутости биохимического круговорота веществ. Потоки синтеза и разложения должны совпадать с большой точностью (не менее трех значащих цифр). Это значит, что не совпадение с этой точностью будет вести к разрушению и уничтожению биохимического круговорота, а значит жизни на планете. В случае превышения синтеза над разложением всё неорганическое вещество переедет в органическое, а в случае превышения разложения, органическое вещество переедет в неорганическое. И в любом случае прекратится жизнь, какую мы сейчас знаем.

Если весь органический углерод, заключенный в толщах осадочных пород, т. е. выпавший из цикла древних биосфер (9 ' 1015т, Ковда, 1971, Базилевич, Родин, 1969) разделить на всё количество углерода, которое было использовано биосферой на протяжении всей её истории (9 1019т) получается число порядка 10"4 (Печуркин, 1982). Это значит, что в среднем каждый атом углерода участвовал в цикле примерно десять тысяч раз, прежде чем был потерян для жизни в захоронениях литосферы.




  • Вернуться



  • Еще по теме


    Функциональная морфология растения


    Молекулярная экология


    Образы кольцевых биосферных потоков


    Кольцевые потоки в экосистемах


    Динамические характеристики молекулярного переноса веществ

     

    Последние новости



    Пользовательский поиск

    Партнеры