Кругообіг вуглецю. Принципи та значення

У біосфері нашої планети відбувається безліч складних процесів, викликаних життєдіяльністю організмів, впливом людини і еволюційними змінами, що відбуваються в товщі надр і в глибинах океанів. Основним з них є кругообіг вуглецю. Без нього неможливе життя на Землі.

За великим рахунком, круговорот вуглецю являє собою глобальний механізм, відповідальний за засвоєння і виділення в атмосферу вуглекислого газу. Засвоєння вуглецю всім нам відомо як фотосинтезу, і за цю частину відповідають рослини. Виділення / повернення вуглекислоти відбувається за допомогою її видихання живими організмами, роботи промислових підприємств і процесів розкладання

Схема круговороту вуглецю дозволить більш повно представити цей процес, що складається з двох етапів:

• Засвоєння вуглекислого газу (CO₂) Рослинами, мікроскопічними живими організмами і подальше перетворення його в більш складні основні хімічні сполуки (Жири, вуглеводи, білки).
• Повернення вуглекислоти в атмосферу за допомогою дихання живих істот і іншими шляхами.

схема кругообігу вуглецю

Однак круговорот вуглецю представляє більш складний процес. Так, після смерті організмів частина з них переробляється бактеріями і дійсно повертається в атмосферу за досить короткий термін. Але частина останків перетворюється на мертву органічну масу.

Саме ці останки органіки через кілька сотень років будуть перетворені, і в підсумку перетворяться на вугілля, нафта або торф. Дані копалини будуть використані людиною в різних цілях, і вуглець з них буде повернений в атмосферу.

Окремо хочеться зупинитися на процесі повернення CO₂ в круговорот вуглецю.

Жири. Розщеплення жирів різного походження можливо завдяки участі в цьому процесі мікроорганізмів, що володіють ферментами, спрямованими на розщеплення цього з'єднання. В результаті утворюється гліцерин і вищі кислоти жирового ряду. Гліцерин розпадається на пировиноградную кислоту (ПВК). Вона, залежно від умов, перетвориться на воду, кислоту або спирт, а в повітря буде виділена молекула вуглецю.

Вуглеводи. Ці речовини є основними носіями клітковини, яка засвоюється і переробляється лише деякими мікроорганізмами. У процесі її переробки утворюється глюкоза, яку окислюють практично всі види грибків і бактерій. В результаті глюкоза буде розщеплена на воду і вуглекислий газ. Це - не єдиний варіант. Процес окислення може призвести до утворення метану, але з обов'язковим виділенням вуглецю.

У зв'язку з тим, що всі процеси неоднакові за термінами свого протікання, виділяють два типи кругообігу даної речовини в біосфері:

• Геологічний (формування корисних копалин) - може обчислюватися тисячами і мільйонами років.
• Біологічний (смерть і розкладання рослин і тварин) - дуже активний процес, який може займати від декількох днів до декількох років.

Безумовно, представлене тут опис є вельми поверхневим і не відображає всієї суті хімічних та інших процесів, завдяки яким на планеті підтримується кругообіг вуглецю.