Кругообіг речовин в біосфері
Взаємодія всіх компонентів біосфери здійснюється за допомогою обміну речовиною і енергією. В основі цієї взаємодії лежить кругообіг речовин - це повторювані процеси трансформації та міграції речовин у природі, що мають циклічний характер різного ступеня вираженості. Ці процеси відбуваються за участю сонячної енергії і внутрішньої енергії Землі.
Виділяється геологічний (великий) круговорот і входять до його складу біологічний (малий) та антропогенний кругообіг.
Геологічний кругообіг речовин - це перерозподіл елементів між біосферою і літосферою, що відбувається під впливом ендогенних (внутрішніх) і екзогенних (зовнішніх) процесів. Протягом мільйонів років гірські породи руйнуються, а продукти вивітрювання переносяться водними потоками в Світовий океан. Незначна частина мінеральних речовин повертається на сушу в результаті випаровування вологи і випадання опадів, і круговорот замикається. Основна ж маса продуктів вивітрювання залишається на океанічному дні, де відбувається осадконакопление. Змінюються геологічні епохи, відбуваються регресії морів, рух тектонічних плит, горотворення, і ці нашарування знову опиняються на суші - геологічний кругообіг речовин починає новий виток. Слід зазначити, що символом даного кругообігу є не коло, а спіраль, оскільки в силу розтягнутості тимчасових рамок кожен новий цикл істотно відрізняється від попереднього.
Величезне значення в житті біосфери відіграє так званий гідрологічний цикл, в якому беруть участь суша, атмосфера і океан. Це кругообіг води, який також відноситься до геологічного (великому) круговороту. Його рушійною силою є енергія Сонця, під впливом якої відбувається випаровування. Молекули води у вигляді газу піднімаються в атмосферу, де відбувається їх охолодження і конденсація. Утворюються хмари, які дають атмосферні опади. Якщо опади потрапляють в океан, круговорот замикається (випаровування і т. Д.).
Вода, що потрапляє на землю, має два шляхи: поверхневий стік і інфільтрація. У першому випадку вона повертається в океан, замикаючи цикл, а в другому її чекає довгий і цікавий шлях. Просочуючись вниз по тріщинах і порах, вона досягає водотривкому шару, поповнюючи запаси ґрунтових вод, а потім рухається в горизонтальному напрямку до тих пір, поки не знайде вихід на поверхню. Так утворюються джерела, що живлять річки, озера, ставки, болота. Під час цього «подорожі» частина води залишається в приповерхневому шарі грунту (капілярна волога), звідки вона випаровується в атмосферу, а частина використовується рослинами, на листках яких також відбувається випаровування (транспірація).
Ще однією складовою геологічного кругообігу є біологічний кругообіг речовин, рушійна сила якого - діяльність живих організмів. Виглядає цей цикл наступним чином.
- Вода, вуглець і поживні речовини акумулюються рослинами (автотрофами) і тваринами (гетеротрофами), які харчуються цими рослинами.
- Живі організми гинуть, і під впливом сапрофитов (гриби, бактерії, черви) продукти розпаду розкладаються до мінеральних складових.
- Неорганічні речовини знову використовуються автотрофами для синтезу органічних - біогеохімічний круговорот речовин триває.
Такі процеси відбуваються в кожній екосистемі і включають кругообіг окремих елементів: кисню, азоту, вуглецю, сірки, фосфору, заліза і т. Д. У них беруть участь всі живі організми, що існують на планеті. Велика роль бактерій у кругообігу речовин - вони беруть участь у грунтоутворенні, очищенні води, накопиченні деяких елементів (азотфиксирующие бактерії), розкладанні органічних речовин (Деструктори), окисно-відновних реакціях (аеробні бактерії) і багатьох інших процесах, що протікають у біосфері.
