Ciclul în natură
Activitățile organismelor vii este însoțită de un extras din natura înconjurătoare neînsuflețit unor cantități mari de minerale. După moartea organismelor, elementele lor constitutive chimice înapoi în mediul înconjurător. Astfel ia naștere circulația substanțelor biogene în natură, adică, circulația substanțelor între atmosfera, hidrosfera, litosfera și a organismelor vii.
Iată câteva exemple.
Sub influența energiei solare, apa se evaporă de pe suprafața corpurilor debitelor cursurilor de apă și de aer sunt transportate pe distanțe lungi. Cade la suprafața terenului sub formă de precipitații, aceasta contribuie la distrugerea rocilor și mineralelor care fac componentele lor accesibile pentru plante, microorganisme și animale. Erodează sol vegetal și merge împreună cu particule organice și anorganice dizolvate compuși chimici în acestea și suspendate în mare și oceane. Circulația apei între ocean și teren cea mai importantă verigă în menținerea vieții pe Pământ.
Plantele implicate în circulația apei în două moduri: acesta este extras din sol și se evaporă în atmosferă; a apei în celulele vegetale este scindat în timpul fotosintezei. Când acest hidrogen este înregistrată sub formă de compuși organici, iar oxigenul este alimentat în atmosferă.
Animalele consumă apă pentru a menține osmotic și sare echilibru în organism și eliberați-l în mediu, împreună cu produsele de metabolism.
Azotul este unul dintre principalele elemente nutritive în cantități uriașe în atmosferă, ceea ce reprezintă 80% din greutatea totală a componentelor sale gazoase. Cu toate acestea, într-o formă moleculară, acesta nu poate fi folosit plantele superioare sau animale.
Într-o formă adecvată pentru utilizare, azotul atmosferic este convertit descărcări electrice (în care oxizii de azot se formează în combinație cu apă producând azot și acid azotic). bacterii fixatoare de azot și algele albastre-verzi. Simultan, se formează amoniac care alte bacterii chimiosintetice sunt convertite secvențial în nitriți și nitrați. Recente plante cele mai digerabil. Fixarea biologica a azotului pe teren este de aproximativ 1 g / m2, iar în zonele fertile ajunge la 20 g / m2.
Dupa moarte organisme bacteriile de putrefacție descompun compușii cu azot pentru a forma amoniac. O parte din ea merge în atmosferă, unele bacterii denitrificatoare este redus la azot molecular, dar cea mai mare este oxidat la nitriți și nitrați și utilizat din nou. O anumită cantitate de compuși de azot în sedimente ape adânci depozitate și în mod permanent (milioane de ani), este exclusă din circulație. Aceste pierderi sunt compensate de azot intră în atmosferă cu gazele vulcanice.
Sulful este inclus în compoziția proteinelor și constituie, de asemenea, un element vital. Sub formă de compuși cu sulfuri metalice apare sub forma de minereuri în teren și o parte a depozitelor profunde. Disponibil pentru forma solubila asimilării acestor compuși sunt transformați bacterii chimiosintetice capabile de a primi energie prin oxidarea compușilor cu sulf redus. Acest lucru produce sulfații care sunt folosite de plante. sulfații mai adânci sunt implicate în ciclul celuilalt grup de microorganisme, reducătoare de sulfat în hidrogen sulfurat.
fosfor rezervor rezervor servi compușii săi în roci. Datorită levigare se încadrează în sistemele de râuri și este adesea folosit de plante, iar o parte este dus în mare, care este depus în sedimentele adânci. În plus, în fiecare an în lume, este produs la 1 la 2 Mill. T. de rocă conținând fosfor. O mare parte din acest fosfor este, de asemenea, spălat și eliminată din ciclu. Datorită pescuit de fosfor a revenit să aterizeze pe o scară mică (aproximativ 60 de mii. T. De fosfor elementar pe an).
Din aceste exemple, este clar ce un rol important în evoluția naturii neînsuflețite juca un organisme vii. Activitatea lor influențează semnificativ formarea compoziției atmosferei și scoarța terestră. O mare contribuție la înțelegerea relației dintre insufletite și natura neînsuflețit a făcut un om de știință sovietic remarcabil VI Vernadsky. El dezvăluie rolul geologic al organismelor vii și a arătat că activitatea lor este un factor major de transformare a cochilii minerale ale planetei.
Astfel, organismele vii, se confruntă cu influența factorilor naturii neînsuflețite, activitatea lor sa schimbat condițiile de mediu, de exemplu, mediul lor. Acest lucru conduce la o schimbare în structura întregii comunități comunității ecologice.
Se constată că azotul, fosfor și potasiu poate avea cel mai mare impact pozitiv asupra randamentului plantelor cultivate, deoarece aceste trei elemente în cantitățile cele mai mari aplicate pe sol cu îngrășăminte utilizate în agricultură. Prin urmare, azot și fosfor au fost principalul motiv pentru eutrofizarea accelerată a lacurilor în țările cu agricultură intensivă. Eutrofizarea este un proces de îmbogățire a corpurilor de apă cu nutrienți. Acesta este un fenomen natural în lacurile, ca râul aduce nutrienți din zonele de drenaj din jur. Cu toate acestea, acest proces merge de obicei foarte lent pe parcursul a mii de ani.
eutrofizare nenatural, ceea ce duce la o creștere rapidă a lacurilor de productivitate, apare ca rezultat al doilea tur de pe terenurile agricole care pot fi îmbogățite cu îngrășăminte nutrienți.
Există alte două surse importante de fosfor a apelor uzate și detergenți. Apele reziduale, în forma sa originală și, fosfații îmbogățite tratate. detergenții de uz casnic conțin de la 15% la 60% fosfat biodegradabil. Pe scurt, se poate rezumat că eutrofizarea duce în cele din urmă la epuizarea oxigenului și a resurselor la moartea majorității organismelor vii în lacuri, cât și în situații extreme, și în râuri.
Organismele într-un ecosistem sunt conectate comunitate de energie și nutrienți, precum și necesitatea de a distinge clară între aceste două concepte. Întregul ecosistem poate fi asemănat cu un singur mecanism, consumă energie și substanțe nutritive pentru a efectua lucrările. Nutrienții inițial derivat din componente abiotice sistem, care, în cele din urmă și se întoarce ca un deșeu, sau după moarte, și distrugerea organismelor. Astfel, în ecosistemul există o constantă de ciclism de nutrienți, care implică și componentele vii și nonliving. Aceste cicluri sunt numite cicluri biogeochimice.
La o adâncime de zeci de kilometri de roci și minerale sunt expuse la presiuni si temperaturi ridicate. Rezultatul este un metamorfism (schimbare) a structurilor lor, minerale și compoziția chimică, uneori, ceea ce duce la formarea de roci metamorfice.
Scufundarea chiar mai departe în adâncul Pământului, roci metamorfice se poate topi și forma magma. Energia internă a Pământului (adică forța endogenă) ridică magma la suprafață. Cu roci topite, adică magma, elementele chimice sunt transportate pe suprafața pământului în timpul eruptiilor vulcanice, sunt înghețate în grosimea crustei sub formă de intruziuni. procese de construcție de munte ridica rocile care stau la baza si mineralele de pe suprafața Pământului. Aici rocile sunt expuse la soare, apă, plante și animale, de exemplu, distruse, transferate și depozitate ca sedimente într-un loc nou. Ca rezultat, format roci sedimentare. Ele se acumulează în zonele de crustă mobile și prigibanii din nou coborâtă la adâncimi mari (peste 10 km).
începe din nou procese metamorfism, transfer, cristalizare și elementele chimice sunt returnate la suprafața pământului. Acest „traseu“ de elemente chimice numite mare ciclu geologic. Ciclul geologică nu este închisă, deoarece a elementelor chimice din ciclul: în spațiu, atașat legături puternice cu suprafața pământului, și o parte vine din exterior, din spațiu, cu meteoriți.
Ciclul geologic al unei călătorii la nivel mondial a elementelor chimice ale planetei. Cel mai scurt drum ei fac pe Pământ în cadrul segmentelor sale individuale. Inițiatorul principal al materiei vii. Organisme absorb intens elemente chimice din sol, apă, aer. Dar, în același timp, și să le întoarcă. Elemente chimice dezalcalizate din apa de ploaie plantelor, eliberat în atmosferă în timpul respirației și depuse în sol după moartea organismelor. Elemente chimice implicate Revenit din nou și din nou materia vie în „călătorie“. Totul face împreună biologice sau mici, ciclul elementelor chimice. El, de asemenea, nu este închis.
Elemente-partite „călători“ transportate dincolo de ea la apele de suprafață și subterane, de multe ori în timp diferite „off“ din ciclul și este reținut în copaci, sol și turbă.
Un alt element de traseu chimic se extinde în jos de la vârfuri la văi și bazinelor de captare și albiilor, depresii, depresii. Pe bazinele elementelor chimice vin numai cu precipitații și sunt transportate în jos cu apă, și sub acțiunea gravitației. Consumul de substanță prevalează asupra primirii, ceea ce sugerează și numele peisajelor eluvial de cumpănă.
Pe pantele vieții elementelor chimice se modifică. Viteza de circulație crește dramatic, iar ei „trec“ pantele pasagerilor, așezat confortabil într-un compartiment de tren. pante peisaje sunt numite de tranzit.
„Relax“ a drumului elemente chimice succes numai acumulativ peisaj (de colectare), situate în depresiuni. În aceste locuri, ele rămân de multe ori, crearea de mâncare bună pentru condițiile de vegetație. În unele cazuri, plantele trebuie să se confrunte cu un exces de elemente chimice.
Deja în urmă cu mulți ani în distribuția elementelor chimice interpus persoană. De la începutul secolului al XX-lea, activitatea umană a devenit principala metodă de deplasare. În cazul în care au folosit o mare cantitate de material scos din scoarța terestră. prelucrarea lor industrială însoțită de emisia de elemente chimice din deșeuri de producție în atmosferă, apă, sol. Acesta poluează mediul înconjurător a organismelor vii. Pe teren, există noi zone cu concentrații ridicate ale elementelor chimice ale anomaliilor geochimice provocate de om. Ele sunt răspândite în jurul extracției de metale neferoase (cupru, plumb). Aceste zone, uneori, seamănă cu peisaje lunare, deoarece este practic lipsit de viață datorită conținutului ridicat de elemente nocive în soluri și ape. Opri progresul științific și tehnologic este imposibil, dar o persoană ar trebui să țină cont de faptul că există un prag în poluarea mediului, care nu se pot deplasa, care a fost inevitabile boli ale oamenilor, și chiar dispariția civilizației.
Crearea unui „depozit“ biogeochimica, natura ar putea dori să avertizeze oamenii din activitățile prost concepute, imoral, să-l arate pe exemplu ilustrativ, consecințele de încălcare a distribuției elementelor chimice în scoarța terestră și pe suprafața sa.