Круговорот углерода в природе

Углерод непрерывно циркулирует в биосфере Земли под влиянием химических и прочих процессов.

Вся земная жизнь основана на углероде. Каждая молекула живого организма построена на основе углеродного скелета. Атомы углерода постоянно мигрируют из одной части биосферы (узкой оболочки Земли, где существует жизнь) в другую. На примере круговорота углерода в природе можно проследить в динамике картину жизни на нашей планете.

Основные запасы углерода на Земле находятся в виде содержащегося в атмосфере и растворенного в Мировом океане диоксида углерода, то есть углекислого газа (CO2). Рассмотрим сначала молекулы углекислого газа, находящиеся в атмосфере. Растения поглощают эти молекулы, затем в процессе фотосинтеза атом углерода превращается в разнообразные органические соединения и таким образом включается в структуру растений. Далее возможно несколько вариантов:

  • углерод может оставаться в растениях, пока растения не погибнут. Тогда их молекулы пойдут в пищу редуцентам (организмам, которые питаются мертвым органическим веществом и при этом разрушают его до простых неорганических соединений), таким как грибы и термиты. В конце концов углерод вернется в атмосферу в качестве CO2;
  • растения могут быть съедены травоядными животными. В этом случае углерод либо вернется в атмосферу (в процессе дыхания животных и при их разложении после смерти), либо травоядные животные будут съедены плотоядными (и тогда углерод опять же вернется в атмосферу теми же путями);
  • растения могут погибнуть и оказаться под землей. Тогда в конечном итоге они превратятся в ископаемое топливо — например, в уголь.

В случае же растворения исходной молекулы CO2 в морской воде также возможно несколько вариантов:

  • углекислый газ может просто вернуться в атмосферу (этот вид взаимного газообмена между Мировым океаном и атмосферой происходит постоянно);
  • углерод может войти в ткани морских растений или животных. Тогда он будет постепенно накапливаться в виде отложений на дне Мирового океана и в конце концов превратится в известняк (см. Цикл преобразования горной породы) или из отложений вновь перейдет в морскую воду.

Если углерод вошел в состав осадочных отложений или ископаемого топлива, он изымается из атмосферы. На протяжении существования Земли изъятый таким образом углерод замещался углекислым газом, попадавшим в атмосферу при вулканических извержениях и других геотермальных процессах. В современных условиях к этим природным факторам добавляются также выбросы при сжигании человеком ископаемого топлива. В связи с влиянием CO2 на парниковый эффект исследование круговорота углерода стало важной задачей для ученых, занимающихся изучением атмосферы.

Составной частью этих поисков является установление количества CO2, находящегося в тканях растений (например, в только что посаженном лесу) — ученые называют это стоком углерода. Поскольку правительства разных стран пытаются достичь международного соглашения по ограничению выбросов CO2, вопрос сбалансированного соотношения стоков и выбросов углерода в отдельных государствах стал главным яблоком раздора для промышленных стран. Однако ученые сомневаются, что накопление углекислого газа в атмосфере можно остановить одними лесопосадками.

См. также:
Эксперимент Ван Гельмонта
Теория сцепления-натяжения

5
Показать комментарии (5)
Свернуть комментарии (5)

  • modest vesper  | 07.02.2007 | 10:48 Ответить
    Круговорот углерода в природе
    Ответить
  • renit  | 18.11.2008 | 00:15 Ответить
    Насколько я понимаю, основная масса углерода на планете (95%)содержится отнюдь не в атмосфере в виде углекислоты, а в земной коре в виде карбоната кальция.
    Ответить
  • izymryd  | 20.12.2008 | 17:51 Ответить
    И без вас знаю, что углерод циркулирует в биосфере! По подробней бы...
    Ответить
  • роткив  | 23.02.2014 | 00:15 Ответить
    наивный вопрос и кто его задает,явно не шарит по физике и химии,и биологии,и космологии. это можно выразить так,а вы верите,что камень дышит. я лично верю,а вы наверное сомневаетесь, либо не верите совсем, и чтобы никого не обидеть-я тоже не шарю. ребята, ну ведь все же крутиться во внутренней динамике преобразований-и электрон,и мы,и планеты,на всех уровнях обозначений.
    Ответить
  • nothin12k  | 20.03.2014 | 19:42 Ответить
    extreametravel.com extreme sports
    Ответить
Написать комментарий

1779, 1905
1783
Круговорот углерода в природе
конец XVIII в.
1863
1886
1890, 1940-е
конец XIX в.
1979
Углерод постоянно циркулирует в земной биосфере по замкнутым взаимосвязанным путям. В настоящее время к природным процессам добавляются последствия сжигания ископаемого топлива\n
Углерод постоянно циркулирует в земной биосфере по замкнутым взаимосвязанным путям. В настоящее время к природным процессам добавляются последствия сжигания ископаемого топлива
Элементы

© 2005-2017 «Элементы»