Alle Stoffe auf unserem Planeten befinden sich im Kreislauf. Sonnenenergie verursacht auf der Erde zwei Stoffkreisläufe:

1) groß (geologisch oder abiotisch);

2) Klein (biotisch, biogen oder biologisch).

Die Kreisläufe der Materie und die Ströme kosmischer Energie schaffen die Stabilität der Biosphäre. Der durch die Einwirkung entstehende Kreislauf von Feststoffen und Wasser abiotischen Faktoren (unbelebte Natur), werden genannt großer geologischer Kreislauf. Bei einem großen geologischen Kreislauf (Jahrmillionen fließen) werden Gesteine ​​zerstört, verwittert, Stoffe lösen sich auf und gelangen in den Weltozean; es finden geotektonische Veränderungen statt, das Absinken der Kontinente, der Anstieg des Meeresbodens. Die Wasserzykluszeit in Gletschern beträgt 8.000 Jahre, in Flüssen 11 Tage. Es ist der große Kreislauf, der lebende Organismen mit Nährstoffen versorgt und maßgeblich die Bedingungen für ihre Existenz bestimmt.

Großer, geologischer Kreislauf in der Biosphäre zeichnet sich durch zwei wichtige Punkte aus:

a) durchgehend durchgeführt geologische Entwicklung Erde;

b) ist ein moderner planetarischer Prozess, der maßgeblich an der Weiterentwicklung der Biosphäre beteiligt ist.

Auf der gegenwärtige Stufe Infolge der Entwicklung der Menschheit werden durch eine große Zirkulation auch Schadstoffe über weite Strecken transportiert - Schwefel- und Stickoxide, Staub, radioaktive Verunreinigungen. Die Gebiete der gemäßigten Breiten der Nordhalbkugel waren der größten Verschmutzung ausgesetzt.

In festen, flüssigen und gasförmigen Phasen findet unter Beteiligung lebender Organismen ein kleiner, biogener oder biologischer Stoffkreislauf statt. Der biologische Kreislauf benötigt im Gegensatz zum geologischen Kreislauf weniger Energie. Ein kleiner Kreislauf ist Teil eines großen, findet auf der Ebene der Biogeozänosen statt (innen Ökosysteme) und liegt darin, dass die Nährstoffe des Bodens, des Wassers und des Kohlenstoffs in der Substanz der Pflanzen angereichert und für den Aufbau des Körpers verbraucht werden. Zerfallsprodukte organische Materie in mineralische Bestandteile zerfallen. Der kleine Kreislauf ist nicht geschlossen, die mit dem Eintrag von Stoffen und Energie in das Ökosystem von außen und mit der Abgabe eines Teils davon in das Ökosystem verbunden ist biosphärische Zirkulation.

Viele sind an den großen und kleinen Kreisläufen beteiligt. chemische Elemente und ihre Verbindungen, aber die wichtigsten von ihnen sind diejenigen, die den aktuellen Entwicklungsstand der Biosphäre bestimmen, verbunden mit Wirtschaftstätigkeit Person. Dazu gehören Zyklen Kohlenstoff, Schwefel und Stickstoff(Ihre Oxide sind Hauptluftschadstoffe), und auch Phosphor (Phosphate sind der Hauptschadstoff kontinentaler Gewässer). Fast alle Schadstoffe wirken als schädlich, und sie werden als eingestuft Xenobiotika.

Derzeit sind die Kreisläufe von Xenobiotika – toxische Elemente – von großer Bedeutung. Quecksilber (Lebensmittelverunreinigung) Produkte) und Blei (ein Bestandteil von Benzin). Zudem gelangen viele Substanzen anthropogenen Ursprungs (DDT, Pestizide, Radionuklide etc.) aus der großen Zirkulation in den kleinen Kreislauf, die Biota und die menschliche Gesundheit schädigen.

Die Essenz des biologischen Kreislaufs ist der Fluss zweier entgegengesetzter, aber miteinander verbundener Prozesse - Schaffung organische Stoffe u Zerstörung lebendige Substanz.

Im Gegensatz zum großen Zyklus hat der kleine eine andere Dauer: Es gibt saisonale, jährliche, mehrjährige und weltliche kleine Zyklen..

Kreislauf von Chemikalien aus der anorganischen Umgebung über Pflanzen und Tiere zurück zu anorganische Umgebung verwenden Solarenergie chemische Reaktionen namens biogeochemischer Kreislauf .

Die Gegenwart und Zukunft unseres Planeten hängt von der Beteiligung lebender Organismen am Funktionieren der Biosphäre ab. Im Stoffkreislauf lebende Materie, oder Biomasse, erfüllt biogeochemische Funktionen: Gas, Konzentration, Redox und biochemisch.

Der biologische Kreislauf findet unter Beteiligung lebender Organismen statt und besteht in der Reproduktion organischer Materie von anorganischen und der Zersetzung dieser organischen zu anorganischen durch Nahrung. Nahrungskette. Die Intensität der Produktions- und Zerstörungsprozesse im biologischen Kreislauf hängt von der Menge an Wärme und Feuchtigkeit ab. Zum Beispiel, langsame Geschwindigkeit Der Abbau von organischem Material in den Polarregionen hängt vom Mangel an Wärme ab.

Ein wichtiger Indikator für die Intensität des biologischen Kreislaufs ist die Zirkulationsgeschwindigkeit chemischer Elemente. Die Intensität wird charakterisiert Index , gleich dem Verhältnis der Masse der Waldstreu zur Streu. Je höher der Index, desto geringer die Intensität des Zyklus.

Index in Nadelwäldern - 10 - 17; breitblättrig 3 - 4; Savanne nicht mehr als 0,2; nass Tropenwälder nicht mehr als 0,1, d.h. hier ist der biologische kreislauf am intensivsten.

Der Fluss von Elementen (Stickstoff, Phosphor, Schwefel) durch Mikroorganismen ist um eine Größenordnung höher als durch Pflanzen und Tiere. Der biologische Kreislauf ist nicht vollständig umkehrbar, er ist eng mit dem biogeochemischen Kreislauf verbunden. Chemische Elemente zirkulieren in der Biosphäre auf verschiedenen Wegen des biologischen Kreislaufs:

von lebender Materie absorbiert und mit Energie aufgeladen;

lebende Materie verlassen, Energie freisetzen Außenumgebung.

Diese Zyklen sind von zwei Arten: die Zirkulation gasförmiger Substanzen; Sedimentkreislauf (Reserve in der Erdkruste).

Die Zyklen selbst bestehen aus zwei Teilen:

- Rücklagen(Dies ist ein Teil einer Substanz, die nicht mit lebenden Organismen assoziiert ist);

- mobiler (Wechsel-)Fonds(der kleinere Teil der Materie, der mit dem direkten Austausch zwischen Organismen und ihrer unmittelbaren Umgebung verbunden ist).

Zyklen sind unterteilt in:

Kreisel Gastyp mit einem Reservefonds in der Erdkruste (Kohlenstoff-, Sauerstoff-, Stickstoffkreisläufe) - zur schnellen Selbstregulierung fähig;

Kreisel Sedimenttyp mit einem Reservefonds in der erdkruste (die kreisläufe von phosphor, kalzium, eisen usw.) sind inerter, der großteil der substanz befindet sich in einer für lebende organismen "unzugänglichen" form.

Zyklen können auch unterteilt werden in:

- geschlossen(Die Zirkulation gasförmiger Substanzen, z. B. Sauerstoff, Kohlenstoff und Stickstoff, ist eine Reserve in der Atmosphäre und Hydrosphäre des Ozeans, sodass der Mangel schnell ausgeglichen wird);

- offen(Bildung eines Reservefonds in der Erdkruste, z. B. Phosphor - daher werden Verluste schlecht kompensiert, d. H. Es entsteht ein Defizit).

Die energetische Grundlage für die Existenz biologischer Kreisläufe auf der Erde und deren erste Verknüpfung ist der Vorgang der Photosynthese. Jeder neue Zirkulationszyklus ist keine exakte Wiederholung des vorherigen. Beispielsweise waren während der Entwicklung der Biosphäre einige der Prozesse irreversibel, was zur Bildung und Akkumulation von biogenen Niederschlägen, einer Erhöhung der Sauerstoffmenge in der Atmosphäre und einer Änderung der Mengenverhältnisse einiger Isotope führte Elemente usw.

Der Stoffkreislauf wird genannt biogeochemische Kreisläufe . Die wichtigsten biogeochemischen (biosphärischen) Stoffkreisläufe: Wasserkreislauf, Sauerstoffkreislauf, Stickstoffkreislauf(Beteiligung stickstofffixierender Bakterien), Kohlenstoffzyklus(Beteiligung aerobe Bakterien; jährlich etwa 130 Tonnen Kohlenstoff in den geologischen Kreislauf freigesetzt), Phosphorkreislauf(Beteiligung von Bodenbakterien; 14 Millionen Tonnen Phosphor), Schwefelkreislauf, Metallkationenkreislauf.

großer Kreislauf Substanzen in der Natur aufgrund der Wechselwirkung der Sonnenenergie mit der Tiefenenergie der Erde und verteilt Materie zwischen der Biosphäre und tieferen Horizonten der Erde um.

Durch Verwitterung entstandene Sedimentgesteine Magmatische Gesteine, in Bewegungszonen Erdkruste Tauchen Sie zurück in die Zone hohe Temperaturen und Druck. Dort werden sie eingeschmolzen und bilden Magma – die Quelle neuer Eruptivgesteine. Nach dem Aufsteigen dieser Gesteine ​​an die Erdoberfläche und Einwirkung von Verwitterungsprozessen werden sie wieder in neue Sedimentgesteine ​​umgewandelt. Der neue Zirkulationskreislauf wiederholt nicht genau den alten, sondern führt etwas Neues ein, was im Laufe der Zeit zu sehr signifikanten Veränderungen führt.

treibende Kraft große (geologische) Zirkulation sind exogen und endogen geologische Prozesse.

Endogene Prozesse(Prozesse der inneren Dynamik) treten unter dem Einfluss der inneren Energie der Erde auf, die dadurch freigesetzt wird radioaktiver Zerfall, chemische Reaktionen zur Bildung von Mineralien, Kristallisation von Gesteinen usw. (z. B. tektonische Bewegungen, Erdbeben, Magmatismus, Metamorphose).

Exogene Prozesse(Prozesse der äußeren Dynamik) laufen unter dem Einfluss der äußeren Energie der Sonne ab. Beispiele: Verwitterung von Gesteinen und Mineralien, Entfernung von Zerstörungsprodukten aus einigen Bereichen der Erdkruste und deren Übertragung auf neue Gebiete, Ablagerung und Akkumulation von Zerstörungsprodukten bei der Bildung von Sedimentgesteinen. Zu Ex.pr. Beziehung geologische Aktivität der Atmosphäre, Hydrosphäre, sowie lebende Organismen und Menschen.

Die größten Landformen (Kontinente u Meeresgräben) und große Formen (Berge und Ebenen) wurden aufgrund endogener Prozesse gebildet, und mittlere und kleine Landformen ( Flusstäler, Hügel, Schluchten, Dünen usw.), die größeren Formen überlagert sind - aufgrund exogener Prozesse. Somit endogene und exogene Prozesse sind gegenüber. Die erste führt zur Bildung große Formen Erleichterung, zweitens zu ihrer Glättung.

Beispiele für den geologischen Kreislauf. Durch Verwitterung werden Eruptivgesteine ​​in Sedimentgesteine ​​umgewandelt. In den beweglichen Zonen der Erdkruste versinken sie in die Tiefe der Erde. Dort schmelzen sie unter dem Einfluss hoher Temperaturen und Drücke und bilden Magma, das an die Oberfläche steigt und beim Erstarren magmatische Gesteine ​​bildet.

Ein Beispiel für einen großen Kreislauf ist die Zirkulation von Wasser zwischen Land und Ozean durch die Atmosphäre (Abb. 2.1).

Reis. 2.1. Das allgemein anerkannte Schema der hydrologischen (klimatischen)

Wasserkreislauf in der Natur

Von der Oberfläche der Ozeane verdunstete Feuchtigkeit (die fast die Hälfte der auf die Erdoberfläche gelangenden Sonnenenergie verbraucht) wird an Land übertragen, wo sie in Form von Niederschlag fällt, der in Form von Oberflächen- und Untergrund wieder in den Ozean zurückkehrt abfließen. Auch der Wasserkreislauf verläuft nach einem einfacheren Schema: Verdunstung von Feuchtigkeit von der Meeresoberfläche - Kondensation von Wasserdampf - Niederschlag auf derselben Wasseroberfläche des Ozeans.

Der Wasserkreislauf als Ganzes prägt maßgeblich die natürlichen Bedingungen auf unserem Planeten. Unter Berücksichtigung der Transpiration von Wasser durch Pflanzen und seiner Aufnahme in den biogeochemischen Kreislauf zerfällt der gesamte Wasservorrat der Erde und wird in 2 Millionen Jahren wiederhergestellt.

Somit läuft der geologische Stoffkreislauf ohne Beteiligung lebender Organismen ab und verteilt Materie zwischen der Biosphäre und darüber hinaus um tiefe Schichten Erde.

Zu endogen Prozesse sind: Magmatismus, Metamorphose (Einwirkung hoher Temperaturen und Druck), Vulkanismus, Bewegung der Erdkruste (Erdbeben, Gebirgsbildung).

Zu exogen- Verwitterung, atmosphärische Aktivität und Oberflächenwasser Meere, Ozeane, Tiere, pflanzliche Organismen und besonders der Mensch - Technogenese.

Es entsteht das Zusammenspiel von internen und externen Prozessen großen geologischen Kreislauf der Materie.

Bei endogenen Prozessen entstehen Gebirgssysteme, Hochland, ozeanische Vertiefungen, bei exogenen Prozessen werden Eruptivgesteine ​​zerstört, die Zerstörungsprodukte gelangen in Flüsse, Meere, Ozeane und es bilden sich Sedimentgesteine. Durch die Bewegung der Erdkruste sinken Sedimentgesteine ​​in tiefe Schichten ab, durchlaufen Metamorphoseprozesse (Einwirkung hoher Temperaturen und Drücke) und es bilden sich metamorphe Gesteine. In tieferen Schichten werden sie zu geschmolzenem ...
Zustand (Magmatisierung). Dann dringen sie infolge vulkanischer Prozesse in Form von Eruptivgesteinen in die oberen Schichten der Lithosphäre auf ihrer Oberfläche ein. So entstehen bodenbildende Gesteine ​​und verschiedene Formen Erleichterung.

Felsen, aus denen der Boden gebildet wird, werden bodenbildend oder Mutter genannt. Entsprechend den Entstehungsbedingungen werden sie in drei Gruppen eingeteilt: magmatisch, metamorph und sedimentär.

Magmatische Gesteine bestehen aus Verbindungen von Silizium, Al, Fe, Mg, Ca, K, Na. Je nach Verhältnis dieser Verbindungen werden saure und basische Gesteine ​​unterschieden.

Säuren (Granit, Liparit, Pegmatit) haben einen hohen Gehalt an Kieselsäure (mehr als 63 %), Kalium- und Natriumoxiden (7-8 %), Calcium- und Mg-Oxiden (2-3 %). Sie sind hell und braun gefärbt. Die aus solchen Gesteinen gebildeten Böden haben eine lockere Struktur, einen hohen Säuregehalt und sind unfruchtbar.

Die wichtigsten Eruptivgesteine ​​(Basalte, Dunite, Periodite) zeichnen sich durch einen geringen Gehalt an SiO 2 (40-60%), einen erhöhten Gehalt an CaO und MgO (bis 20%), Eisenoxide (10-20%), Na 2 O und K 2 O weniger weniger als 30 %.

Die auf den Verwitterungsprodukten der Hauptgesteine ​​entstandenen Böden haben eine alkalische und neutrale Reaktion, viel Humus und eine hohe Fruchtbarkeit.

Eruptivgesteine ​​machen 95% aus Gesamtgewicht Felsen, nehmen aber als Bodenbildner kleine Flächen (im Gebirge) ein.

Metaphorische Felsen, entstehen durch Rekristallisation von Eruptiv- und Sedimentgesteinen. Dies sind Marmor, Gneis, Quarz. Sie nehmen als bodenbildende Gesteine ​​einen geringen Anteil ein.

Sedimentgestein. Ihre Entstehung beruht auf Verwitterungsprozessen von magmatischen und metamorphen Gesteinen, der Übertragung von Verwitterungsprodukten durch Wasser-, Gletscher- und Luftströmungen und der Ablagerung auf der Landoberfläche, auf dem Grund von Ozeanen, Meeren, Seen, in Überschwemmungsgebieten von Flüssen.

Sedimentgesteine ​​werden nach ihrer Zusammensetzung in klastische, chemogene und biogene Gesteine ​​unterteilt.

klastische Ablagerungen unterscheiden sich in der Größe von Schutt und Partikeln: Das sind Geröll, Steine, Kies, Schotter, Sand, Lehm und Ton.

Chemogene Ablagerungen entsteht durch die Ausfällung von Salzen aus wässrigen Lösungen in Meeresbuchten, Seen in heißen Klimazonen oder als Ergebnis chemischer Reaktionen.

Dazu gehören Halogenide (Stein- und Kalisalz), Sulfate (Gips, Anhydrid), Carbonate (Kalkstein, Mergel, Dolomit), Silikate, Phosphate. Viele von ihnen sind Rohstoffe für die Herstellung von Zement, chemischen Düngemitteln und werden als landwirtschaftliche Erze verwendet.

Biogene Ablagerungen entstanden aus Ansammlungen von Pflanzen- und Tierresten. Diese sind: karbonatische (biogene Kalksteine ​​und Kreide), kieselhaltige (Dolomit) und kohlige Gesteine ​​(Kohle, Torf, Sapropel, Öl, Gas).

Hauptsächlich genetische Typen Sedimentgesteine ​​sind:

1. Eluviale Ablagerungen- Verwitterungsprodukte von Gesteinen, die auf der Schicht ihrer Entstehung verbleiben. Das Eluvium befindet sich an den Spitzen der Wassereinzugsgebiete, wo die Auswaschung schwach ausgeprägt ist.

2. deluviale Ablagerungen- Erosionsprodukte, die durch vorübergehende Regen- und Schmelzwasserströme im unteren Teil der Hänge abgelagert wurden.

3. proluviale Ablagerungen- entstanden durch die Übertragung und Ablagerung von Verwitterungsprodukten durch temporäre Gebirgsflüsse und Überschwemmungen am Fuße der Hänge.

4. Alluviale Ablagerungen- gebildet durch Ablagerung von Verwitterungsprodukten Flusswasser sie mit Oberflächenabfluss betreten.

5. Seeablagerungen– Bodensedimente von Seen. Illy mit hoher Inhalt organische Stoffe (15-20%) werden Saprope genannt.

6. Meeressedimente- Bodensedimente der Meere. Beim Rückzug (Transgression) der Meere bleiben sie als bodenbildende Gesteine ​​zurück.

7. Glaziale (glaziale) oder Moränenablagerungen- Verwitterungsprodukte verschiedener Gesteine, die vom Gletscher verschoben und abgelagert wurden. Dies ist ein unsortiertes grobkörniges rotbraunes oder graues Material mit Einschlüssen von Steinen, Geröll und Kieselsteinen.

8. Fluvioglaziale (Wasser-Gletscher-) Ablagerungen temporäre Bäche und geschlossene Stauseen, die während des Abschmelzens des Gletschers entstanden sind.

9. Tone abdecken gehören zu extraglazialen Ablagerungen und gelten als Ablagerungen von flachwassernahen glazialen Schmelzwasserfluten. Sie überlappen den Krapp von oben mit einer Schicht von 3-5 m. Sie sind gelbbraun gefärbt, gut sortiert, enthalten keine Steine ​​und Geröll. Böden auf Decklehmen sind fruchtbarer als auf Krapp.

10. Lösse und lössähnliche Lehme zeichnen sich durch eine blassgelbe Farbe, einen hohen Gehalt an Schluff und Schlufffraktionen, eine lockere Struktur, eine hohe Porosität und einen hohen Gehalt an Calciumcarbonaten aus. Auf ihnen bildeten sich fruchtbarer Grauwald, Kastanienböden, Schwarzerden und Grauböden.

11. Äolische Ablagerungen durch Windeinwirkung entstanden. Die zerstörerische Aktivität des Windes setzt sich aus Korrosion (Honen, Schleifen von Steinen) und Deflation (Blasen und Transport durch Wind) zusammen kleine Partikel Böden). Beide Prozesse zusammen bilden Winderosion.

Grundlegende Schemata, Formeln etc. zur Veranschaulichung des Inhalts: Präsentation mit Fotografien von Verwitterungsarten.

Fragen zur Selbstkontrolle:

1. Was ist Verwitterung?

2. Was ist Magmatisierung?

3. Was ist der Unterschied zwischen physikalischer und chemischer Verwitterung?

4. Was ist der geologische Kreislauf der Materie?

5. Beschreiben Sie den Aufbau der Erde?

6. Was ist Magma?

7. Aus welchen Schichten besteht der Erdkern?

8. Was sind Rassen?

9. Wie werden Rassen klassifiziert?

10. Was ist Löss?

11. Was ist eine Fraktion?

12. Welche Eigenschaften werden als organoleptisch bezeichnet?

Hauptsächlich:

1. Dobrovolsky V. V. Geographie der Böden mit Grundlagen der Bodenkunde: Lehrbuch für Gymnasien. - M.: Humanit. ed. Zentrum VLADOS, 1999.-384 p.

2. Bodenkunde / Ed. IST. Kaurichev. M. Agropromiadad ed. 4. 1989.

3. Bodenkunde / Ed. V.A. Kovdy, B.G. Rozanov in 2 Teilen M. Higher School 1988.

4. Glazovskaya M.A., Gennadiev A.I. Geographie der Böden mit Grundlagen der Bodenkunde, Staatliche Universität Moskau. 1995

5. Rode A. A., Smirnov V. N. Bodenkunde. M. Höhere Schule, 1972

Zusätzlich:

1. Glasowskaja M.A. Allgemeine Bodenkunde und Bodengeographie. M. Gymnasium 1981

2. Kovda V.A. Grundzüge der Bodenlehre. M. Wissenschaft 1973

3. Liverowski A.S. Böden der UdSSR. M. dachte 1974

4. Rosanov B. G. Bodendecker der Globus. M. Hrsg. W. 1977

5. Aleksandrova L. N., Naydenova O. A. Labor und praktische Übungen in Bodenkunde. L. Agropromisdat. 1985

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Ein großer geologischer Kreislauf umfasst Sedimentgesteine ​​tief in der Erdkruste und schaltet die darin enthaltenen Elemente für lange Zeit aus dem biologischen Kreislaufsystem aus. Im Laufe der Erdgeschichte werden die umgewandelten Sedimentgesteine, wieder auf der Erdoberfläche, nach und nach durch die Aktivität von Lebewesen, Wasser und Luft zerstört und wieder in den biosphärischen Kreislauf einbezogen.

Ein großer geologischer Zyklus findet über Hunderttausende oder Millionen von Jahren statt. Es besteht aus Folgendem: Gesteine ​​werden zerstört, verwittert und schließlich weggespült, indem Wasser in die Ozeane fließt. Hier lagern sie sich am Boden ab, bilden Sedimentgesteine ​​und kehren nur teilweise mit Organismen, die von Menschen oder anderen Tieren aus dem Wasser entfernt wurden, an Land zurück.

Im Mittelpunkt eines großen geologischen Kreislaufs steht der Prozess der Übertragung von Mineralverbindungen von einem Ort zum anderen auf planetarischer Ebene ohne Beteiligung lebender Materie.

Neben dem kleinen Kreislauf gibt es einen großen, geologischen Kreislauf. Einige der Substanzen gelangen in die tiefen Schichten der Erde (durch die Bodensedimente der Meere oder auf andere Weise), wo langsame Umwandlungen unter Bildung verschiedener mineralischer und organischer Verbindungen stattfinden. Die Prozesse der geologischen Zirkulation werden hauptsächlich unterstützt innere Energie Erde, ihr aktiver Kern. Die gleiche Energie trägt zur Freisetzung von Substanzen an der Erdoberfläche bei. Somit schließt sich ein großer Stoffkreislauf. Es dauert Millionen von Jahren.

Über die Geschwindigkeit und Intensität der großen geologischen Stoffumwälzungen können derzeit keine genauen Angaben gemacht werden, es gibt nur ungefähre Schätzungen, und dann auch nur für die exogene Komponente allgemeiner Kreislauf, d.h. ohne Berücksichtigung des Eintrags von Materie aus dem Mantel in die Erdkruste.

Dieser Kohlenstoff nimmt an einem großen geologischen Kreislauf teil. Dieser Kohlenstoff hält im Prozess eines kleinen biotischen Kreislaufs den Gashaushalt der Biosphäre und des Lebens im Allgemeinen aufrecht.

Fester Abfluss einiger Flüsse der Welt.

Der Beitrag der biosphärischen und technosphärischen Komponenten zum großen geologischen Stoffkreislauf der Erde ist sehr bedeutend: Es gibt ein ständig fortschreitendes Wachstum der technosphärischen Komponenten aufgrund der Erweiterung des Bereichs der menschlichen Produktionstätigkeit.

Denn weiter Erdoberfläche Der technisch-biogeochemische Hauptstrom wird im Rahmen eines großen geologischen Stoffkreislaufs für 70 % des Landes in den Ozean und für 30 % in geschlossene abflusslose Vertiefungen geleitet, aber immer von höheren zu niedrigeren Ebenen, als Folge der Handlung Gravitationskräfte Entsprechend unterscheidet sich auch das Material der Erdkruste von Hoch- zu Tieflagen, vom Land zum Ozean. Rückströmungen (atmosphärischer Transport, menschliche Aktivität, tektonische Bewegungen, Vulkanismus, Migration von Organismen) erschweren bis zu einem gewissen Grad diese allgemeine Abwärtsbewegung der Materie und erzeugen lokale Migrationszyklen, ändern sie jedoch nicht im Allgemeinen.

Die Zirkulation von Wasser zwischen Land und Ozean durch die Atmosphäre bezieht sich auf einen großen geologischen Kreislauf. Wasser verdunstet von der Meeresoberfläche und wird entweder an Land geleitet, wo es in Form von Niederschlag fällt, der als Oberflächen- und Untergrundabfluss wieder in den Ozean zurückfließt, oder als Niederschlag an die Meeresoberfläche fällt. Mehr als 500.000 km3 Wasser nehmen jedes Jahr am Wasserkreislauf der Erde teil. Der Wasserkreislauf als Ganzes prägt maßgeblich die natürlichen Bedingungen auf unserem Planeten. Unter Berücksichtigung der Transpiration von Wasser durch Pflanzen und seiner Aufnahme in den biogeochemischen Kreislauf zerfällt der gesamte Wasservorrat der Erde und wird in 2 Millionen Jahren wiederhergestellt.

Der biologische Stoffkreislauf entwickelt sich nach seiner Formulierung auf einem Teil der Bahn eines großen geologischen Stoffkreislaufes in der Natur.

Der Stofftransport durch Oberflächen- und Grundwasser ist der Hauptfaktor der geochemischen mengenmäßigen Differenzierung des Erdbodens, aber nicht der einzige, und wenn wir von den großen geologischen Stoffkreisläufen auf der Erdoberfläche insgesamt sprechen, dann spielen Strömungen darin eine sehr wichtige Rolle, insbesondere ozeanischer und atmosphärischer Transport.

Über die Geschwindigkeit und Intensität der großen geologischen Stoffumwälzungen können derzeit keine genauen Angaben gemacht werden, es gibt nur ungefähre Schätzungen, und dann auch nur für die exogene Komponente des allgemeinen Kreislaufs, d.h. ohne Berücksichtigung des Eintrags von Materie aus dem Mantel in die Erdkruste. Die exogene Komponente des großen geologischen Stoffkreislaufs ist der ständig fortschreitende Prozess der Abtragung der Erdoberfläche.

Der Kreislauf von Schwefel und Phosphor ist ein typischer biogeochemischer Sedimentkreislauf. Solche Kreisläufe werden durch verschiedene Einflüsse leicht unterbrochen, und ein Teil des ausgetauschten Materials verlässt den Kreislauf. Es kann nur durch geologische Prozesse oder durch Extraktion biophiler Bestandteile durch lebende Materie wieder in den Kreislauf zurückkehren.[ ...]

Stoffkreisläufe und Energieumwandlungen sorgen für das dynamische Gleichgewicht und die Stabilität der Biosphäre als Ganzes und ihrer einzelnen Teile. Gleichzeitig wird im allgemeinen Einzelkreislauf der Kreislauf von Feststoff und Wasser unterschieden, der durch die Einwirkung abiotischer Faktoren entsteht (großer geologischer Kreislauf), sowie ein kleiner biotischer Kreislauf von Stoffen im Feststoff , flüssige und gasförmige Phase, die unter Beteiligung lebender Organismen auftritt.[ ...]

Der Kohlenstoffkreislauf. Kohlenstoff ist wahrscheinlich eines der am häufigsten genannten chemischen Elemente, wenn es um geologische, biologische und in letzten Jahren und Technische Probleme.[ ...]

Die Zirkulation von Stoffen ist die wiederholte Teilnahme von Stoffen an den Prozessen, die in der Atmosphäre, Hydrosphäre, Lithosphäre, einschließlich derjenigen ihrer Schichten, die Teil der Biosphäre des Planeten sind, ablaufen. Dabei werden zwei Hauptkreisläufe unterschieden: große (geologische) und kleine (biogene und biochemische).[ ...]

Die geologischen und biologischen Kreisläufe sind weitgehend geschlossen, was vom anthropogenen Kreislauf nicht gesagt werden kann. Daher sprechen sie oft nicht vom anthropogenen Kreislauf, sondern vom anthropogenen Stoffwechsel. Die Offenheit der anthropogenen Stoffkreisläufe führt zur Verarmung natürliche Ressourcen und Verschmutzung der natürlichen Umwelt - die Hauptursachen für alle Umweltprobleme Menschlichkeit.[ ...]

Kreisläufe der wichtigsten biogenen Stoffe und Elemente. Betrachten Sie die Kreisläufe der wichtigsten Stoffe und Elemente für lebende Organismen (Abb. 3-8). Der Wasserkreislauf gehört zu einem großen geologischen Kreislauf; und die Kreisläufe biogener Elemente (Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor, Schwefel und andere biogene Elemente) - zu einer kleinen Biogeochemikalie.[ ...]

Die Zirkulation von Wasser zwischen Land und Ozean durch die Atmosphäre bezieht sich auf einen großen geologischen Kreislauf. Wasser verdunstet von der Meeresoberfläche und wird entweder an Land geleitet, wo es in Form von Niederschlag fällt, der als Oberflächen- und Untergrundabfluss wieder in den Ozean zurückfließt, oder als Niederschlag an die Meeresoberfläche fällt. Mehr als 500.000 km3 Wasser nehmen jedes Jahr am Wasserkreislauf der Erde teil. Der Wasserkreislauf als Ganzes prägt maßgeblich die natürlichen Bedingungen auf unserem Planeten. Unter Berücksichtigung der Transpiration von Wasser durch Pflanzen und seiner Aufnahme in den biogeochemischen Kreislauf zerfällt der gesamte Wasservorrat der Erde und wird in 2 Millionen Jahren wiederhergestellt.[ ...]

Phosphorkreislauf. Der Großteil des Phosphors ist in Gesteinen enthalten, die in vergangenen Erdepochen entstanden sind. Durch Gesteinsverwitterung wird Phosphor in den biogeochemischen Kreislauf aufgenommen.[ ...]

Zyklen vom Gastyp sind perfekter, da sie über einen großen Austauschfonds verfügen, was bedeutet, dass sie sich schnell selbst regulieren können. Sedimentkreisläufe sind weniger perfekt, sie sind träger, da der Großteil der Materie in einer für Lebewesen "unzugänglichen" Form im Reservefonds der Erdkruste enthalten ist. Solche Kreisläufe werden leicht durch verschiedene Einflüsse gestört, und ein Teil des ausgetauschten Materials verlässt den Kreislauf. Es kann nur durch geologische Prozesse oder durch Entnahme durch lebende Materie wieder in den Kreislauf zurückkehren. Allerdings ist es viel schwieriger, die für Lebewesen notwendigen Stoffe aus der Erdkruste zu gewinnen als aus der Atmosphäre.[ ...]

Am Beispiel des Wasserkreislaufs und der atmosphärischen Zirkulation wird der geologische Kreislauf deutlich. Es wird geschätzt, dass bis zur Hälfte der Sonnenenergie für die Verdunstung von Wasser verwendet wird. Seine Verdunstung von der Erdoberfläche wird durch Niederschlag kompensiert. Gleichzeitig verdunstet mehr Wasser aus dem Ozean als mit Niederschlag zurückkehrt, und an Land passiert das Gegenteil – es fällt mehr Niederschlag als Wasser verdunstet. Sein Überschuss fließt in Flüsse und Seen und von dort wieder in den Ozean. Im Laufe des geologischen Kreislaufs wird die Aggregatzustand Wasser (flüssig; fest - Schnee, Eis; gasförmig - Dampf). Seine größte Zirkulation wird im Dampfzustand beobachtet. Neben Wasser werden im geologischen Kreislauf weltweit auch andere mineralische Stoffe von einem Ort zum anderen transportiert.[ ...]

Der Wasserkreislauf. Zu Beginn des Abschnitts wurde seine geologische Zirkulation betrachtet. Im Grunde geht es um die Prozesse der Verdunstung von Wasser von der Erdoberfläche und des Ozeans und Niederschlag auf ihnen. Innerhalb einzelner Ökosysteme laufen zusätzliche Prozesse ab, die den großen Wasserkreislauf erschweren (Interzeption, Evapotranspiration und Infiltration).[ ...]

Geologische Zyklen. Gegenseitige Übereinkunft und die Umrisse der Kontinente und Meeresgrundändern sich ständig. Innerhalb Oberschalen Die Erde ist eine kontinuierliche allmähliche Ersetzung einiger Gesteine ​​durch andere, die als große Zirkulation der Materie bezeichnet wird. Geologische Prozesse der Bildung und Zerstörung von Bergen sind die größten Energieprozesse in der Biosphäre der Erde.[ ...]

ZIRKULATION VON STOFFEN (auf der Erde) - wiederholt wiederholte Prozesse der Umwandlung und Bewegung von Substanzen in der Natur, die mehr oder weniger zyklischer Natur sind. General K. v. besteht aus separaten Prozessen (dem Kreislauf von Wasser, Stickstoff, Kohlenstoff und anderen Substanzen und chemischen Elementen), die nicht vollständig reversibel sind, da die Substanz verteilt, entfernt, begraben, in ihrer Zusammensetzung geändert usw. wird. Es gibt biologische, biogeochemische , geologische Q.v. sowie Zyklen einzelner chemischer Elemente (Abb. 15) und Wasser. Menschliche Aktivitäten im gegenwärtigen Entwicklungsstadium erhöhen hauptsächlich die Intensität von K.v. und übt einen Einfluss aus, der in seiner Stärke dem Ausmaß natürlicher planetarer Prozesse entspricht.[ ...]

DER BIOGEOCHEMISCHE ZYKLUS ist die Bewegung und Umwandlung chemischer Elemente durch inerte und organische Natur unter aktiver Beteiligung lebender Materie. Chemische Elemente zirkulieren in der Biosphäre auf verschiedenen Wegen des biologischen Kreislaufs: Sie werden von lebender Materie absorbiert und mit Energie aufgeladen, dann verlassen sie die lebende Materie und geben die angesammelte Energie an die äußere Umgebung ab. Solche in größeren oder geringeren Grades geschlossene Pfade wurden von V. I. Vernadsky als "biogeochemische Kreisläufe" bezeichnet. Diese Kreisläufe können in zwei Haupttypen unterteilt werden: 1) Zirkulation gasförmiger Substanzen mit einem Reservefonds in der Atmosphäre oder Hydrosphäre (Ozean) und 2) ein Sedimentkreislauf mit einem Reservefonds in der Erdkruste In allen biogeochemischen Kreisläufen aktive Rolle spielt lebende Materie. Bei dieser Gelegenheit schrieb V. I. Vernadsky (1965, S. 127): „Lebendige Materie umfasst alles und baut alles wieder auf Chemische Prozesse Biosphäre, ihre effektive Energie ist enorm. Lebende Materie ist die stärkste geologische Kraft, die im Laufe der Zeit wächst.“ Zu den Hauptkreisläufen gehören die Kreisläufe von Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor, Schwefel und biogenen Kationen. Im Folgenden betrachten wir beispielhaft die Hauptmerkmale des Kreislaufs typischer biophiler Elemente (Kohlenstoff, Sauerstoff und Phosphor), die eine wesentliche Rolle im Leben der Biosphäre spielen.[ ...]

Geologischer Kreislauf (großer Stoffkreislauf in der Natur) - Stoffkreislauf, treibende Kraft die exogene und endogene geologische Prozesse sind.[ ...]

Wegen geologische Veränderungen Auf der Erde kann ein Teil der Substanz der Biosphäre von diesem Kreislauf ausgeschlossen werden. Beispielsweise biogene Sedimente wie z Kohle, Erdöl für viele Jahrtausende in der Dicke der Erdkruste konserviert, aber grundsätzlich ist ihre Wiederaufnahme in den biosphärischen Kreislauf nicht ausgeschlossen.[ ...]

Die Kenntnis der Stoffkreisläufe auf der Erde ist von großer praktischer Bedeutung, da sie das menschliche Leben maßgeblich beeinflussen und gleichzeitig vom Menschen beeinflusst werden. Die Folgen dieser Einwirkungen sind mit den Folgen geologischer Prozesse vergleichbar geworden. Es gibt neue Wege der Migration von Elementen, es gibt neue Chemische Komponenten, die Umsatzgeschwindigkeit von Stoffen in der Biosphäre signifikant verändern.[ ...]

Die große Zirkulation von Stoffen in der Natur (geologisch) ist auf die Wechselwirkung von Sonnenenergie mit zurückzuführen tiefe Energie Erde und verteilt Stoffe zwischen der Biosphäre und tieferen Horizonten der Erde um. Diese Zirkulation im System „Eruptivgesteine ​​– Sedimentgesteine ​​– metamorphe Gesteine ​​(umgewandelt durch Temperatur und Druck) – Eruptivgesteine“ erfolgt aufgrund der Prozesse des Magmatismus, der Metamorphose, der Lithogenese und der Krustendynamik (Abb. 6.2). Das Symbol des Stoffkreislaufs ist eine Spirale: Jeder neue Kreislauf wiederholt nicht genau den alten, sondern führt etwas Neues ein, was im Laufe der Zeit zu ganz erheblichen Veränderungen führt.[ ...]

Ein großer geologischer Kreislauf umfasst Sedimentgesteine ​​tief in der Erdkruste und schaltet die darin enthaltenen Elemente für lange Zeit aus dem biologischen Kreislaufsystem aus. Im Laufe der Erdgeschichte werden die umgewandelten Sedimentgesteine, wieder auf der Erdoberfläche, nach und nach durch die Aktivität von Lebewesen, Wasser und Luft zerstört und wieder in den biosphärischen Kreislauf einbezogen.[ ...]

Der geologische Stoffkreislauf läuft also ohne Beteiligung lebender Organismen ab und verteilt Materie zwischen der Biosphäre und den tieferen Erdschichten um.[ ...]

Der geologische Kreislauf und Kreislauf der Gesteine ​​besteht also aus: 1) Verwitterung, 2) Sedimentbildung, 3) Sedimentgesteinsbildung, 4) Metamorphose, 5) Magmatisierung. Der Austritt von Magma an die Tagesoberfläche und die Bildung von Eruptivgestein wiederholt den gesamten Zyklus von Anfang an. Voller Zyklus kann in verschiedenen Stadien (3 oder 4) unterbrochen werden, wenn durch tektonische Hebungen und Abtragungen Gesteine ​​an die Tagesoberfläche kommen und wiederholt verwittern.[ ...]

Die geologische Aktivität von Bakterien ist von großer Bedeutung. Bakterien nehmen am meisten Aktive Teilnahme im Stoffkreislauf der Natur, All organische Verbindungen und ein erheblicher Teil des Anorganischen ausgesetzt sind bedeutsame Änderungen. Und dieser Stoffkreislauf ist die Grundlage für das Leben auf der Erde.[ ...]

In der Hydrosphäre ist die Unterbrechung des Kohlenstoffkreislaufs mit dem Einbau von CO2 in CaCO3 (Kalkstein, Kreide, Korallen) verbunden. Bei dieser Variante fällt Kohlenstoff für ganze Erdepochen aus dem Kreislauf und wird nicht in den Begriff der Biosphäre einbezogen. Der Aufstieg von organogenen Gesteinen über den Meeresspiegel führt jedoch zur Wiederaufnahme des Kohlenstoffkreislaufs aufgrund der Auswaschung von Kalksteinen und ähnlichen Gesteinen durch atmosphärische Niederschläge sowie biogen - durch die Einwirkung von Flechten, Pflanzenwurzeln.[ ...]

Die Entnahme eines Teils des Kohlenstoffs aus dem natürlichen Kreislauf des Ökosystems und „Reservierung“ in Form von fossilen Reserven an organischer Substanz im Darm der Erde ist wichtiges Merkmal den betrachteten Prozess. In fernen geologischen Epochen wurde ein erheblicher Teil der photosynthetisierten organischen Materie weder von Verbrauchern noch von Zersetzern genutzt, sondern in Form von Detritus angesammelt. Später wurden Schichten von Schutt unter Schichten verschiedener mineralischer Sedimente begraben, wo sie sich unter dem Einfluss hoher Temperaturen und Drucks über Millionen von Jahren in Öl, Kohle und Öl verwandelten Erdgas(je nach Ausgangsmaterial, Dauer und Aufenthaltsbedingungen im Boden). Ähnliche Prozesse finden derzeit statt, jedoch mit deutlich geringerer Intensität. Ihr Ergebnis ist die Bildung von Torf.[ ...]

BIOGEOCHEMISCHER ZYKLUS [von Gr. kyklos - Kreis], biogeochemischer Kreislauf - zyklische Prozesse des Austauschs und der Umwandlung eines chemischen Elements zwischen den Bestandteilen der Biosphäre (von anorganischer Form über wieder lebende Materie zu anorganischer). Sie wird überwiegend mit Sonnenenergie (iPhotosynthese) und teilweise mit der Energie chemischer Reaktionen (Chemosynthese) durchgeführt. Siehe Stoffumlauf. Biologische Stoffkreisläufe. Geologischer Stoffkreislauf.[ ...]

Alle erwähnten und viele andere geologische Prozesse bleiben „hinter den Kulissen“, grandios in ihrer Endergebnisse, sind erstens miteinander verbunden und zweitens der Hauptmechanismus, der die Entwicklung der Lithosphäre sicherstellt, die bis heute andauert, ihre Teilnahme an der ständigen Zirkulation und Umwandlung von Materie und Energie, hält den physikalischen Zustand der Lithosphäre aufrecht, den wir beobachten .[ .. .]

Alle diese planetarischen Prozesse auf der Erde sind eng miteinander verflochten und bilden eine gemeinsame, globale Verbreitung Substanzen, die Energie von der Sonne umverteilen. Es wird durch ein System von kleinen Zyklen durchgeführt. Verbunden mit großen und kleinen Kreisläufen tektonische Prozesse, verursacht durch vulkanische Aktivität und die Bewegung ozeanischer Platten in der Erdkruste. Dadurch vollzieht sich auf der Erde ein großer geologischer Stoffkreislauf.[ ...]

Der Boden ist ein integraler Bestandteil terrestrischer Biogeozänosen. Es vollzieht die Konjugation (Wechselwirkung) großer geologischer und kleiner biologischer Stoffkreisläufe. Der Boden ist ein einzigartiges gGo der Komplexität der Materialzusammensetzung natürliche Entstehung. Bodensubstanz wird durch vier physikalische Phasen repräsentiert: fest (Mineral- und organische Partikel), flüssig (Bodenlösung), gasförmig (Bodenluft) und lebend (Organismen). Böden zeichnen sich durch eine komplexe räumliche Organisation und Ausdifferenzierung von Merkmalen, Eigenschaften und Prozessen aus.[ ...]

Dank des ununterbrochenen Funktionierens des Systems „Atmosphäre-Boden-Pflanzen-Tiere-Mikroorganismen“ hat sich ein biogeochemischer Kreislauf vieler chemischer Elemente und ihrer Verbindungen entwickelt, der Land, Atmosphäre und Binnengewässer umfasst. Seine Gesamteigenschaften sind vergleichbar mit dem gesamten Flussabfluss von Land, dem gesamten Stoffzufluss aus dem oberen Mantel in die Biosphäre des Planeten. Deshalb ist die lebende Materie auf der Erde seit vielen Millionen Jahren ein Faktor von geologischer Bedeutung.[ ...]

Die Biota der Biosphäre bestimmen den überwiegenden Teil chemische Umwandlungen auf dem Planeten. Daher das Urteil von V. I. Vernadsky über die enorme transformative geologische Rolle der lebenden Materie. Für organische Entwicklung lebende Organismen sind tausendmal (für verschiedene Zyklen von 103 bis 105) durch sich selbst gegangen, durch ihre Organe, Gewebe, Zellen, Blut, die gesamte Atmosphäre, das gesamte Volumen des Weltozeans, den größten Teil der Bodenmasse, eine riesige Masse von mineralische Substanzen. Und sie „verpassten es nicht nur, sondern modifizierten auch die gesamte irdische Umwelt nach ihren Bedürfnissen.“[ ...]

Natürlich erschöpfbar und so nicht erneuerbare Ressourcen. Dazu gehört die überwiegende Mehrheit der Fossilien: Bergmaterialien, Erze, Mineralien, die in der Erdgeschichte der Erde entstanden sind, sowie Produkte der alten Biosphäre, die aus dem biotischen Kreislauf gefallen und in der Tiefe begraben sind - fossile Brennstoffe und sedimentäre Karbonate . Etwas Bodenschätze und entstehen nun langsam bei geochemischen Prozessen im Darm, in den Tiefen des Ozeans oder an der Oberfläche der Erdkruste. Bei den Mineralien sind die Verfügbarkeit und Qualität der Ressource sowie das quantitative Verhältnis zwischen unbekannten, aber geschätzten Ressourcen (77), geschätztem Potenzial (77), tatsächlich erkundeten (P) und operativen (E) Reserven groß Bedeutung, und normalerweise N > P > P > E (Abb. 6.6).[ ...]

Das Studium des Ozeans als physisches und chemisches System viel schneller voran als seine Erforschung als biologisches System. Zunächst spekulative Hypothesen über die Entstehung und Erdgeschichte der Ozeane haben eine solide theoretische Grundlage erhalten.[ ...]

Lebende Organismen sind insgesamt ein sehr starker Regulator des Stoffflusses auf der Erdoberfläche, indem sie bestimmte Elemente selektiv im biologischen Kreislauf zurückhalten. “ Im biologischen Kreislauf ist jedes Jahr 6-20 mal mehr Stickstoff als im geologischen Kreislauf und 3-30 mal mehr Phosphor beteiligt; gleichzeitig ist Schwefel dagegen 2-4 mal stärker am geologischen Kreislauf beteiligt als am biologischen (Tab. 4).[ ...]

Ein komplexes System Rückmeldung trugen nicht nur zu einer Erhöhung der Artendifferenzierung bei, sondern auch zur Bildung bestimmter Arten natürliche Komplexe, die je nach Umweltbedingungen und der geologischen Geschichte eines bestimmten Teils der Biosphäre spezifische Merkmale aufweisen. Jede Kombination in der Biosphäre natürlich miteinander verbundene Organismen und anorganischen Bestandteilen der Umwelt, in der Stoffkreisläufe stattfinden, bezeichnet man als ökologisches System oder Ökosystem.[ ...]

Synthetische Waschmittel ( Waschmittel, Tenside). bilden große Gruppe künstliche Tenside, die weltweit in riesigen Mengen produziert werden. Diese Stoffe gelangen in großen Mengen mit dem Haushalt in die geologische Umgebung Abwasser. Die meisten von ihnen gelten nicht für Giftstoffe, jedoch können synthetische Reinigungsmittel zerstören verschiedene Ökosysteme, verletzen natürliche Prozesse geochemische Zirkulation von Stoffen in Böden und Grundwasser.[ ...]

Die Hauptmasse des Kohlenstoffs wird in Karbonatablagerungen des Meeresbodens (1,3 - 101 Wt), kristallinen Gesteinen (1,0 · 1016 t), Kohle und Öl (3,4 · 1015 t) angesammelt. Es ist dieser Kohlenstoff, der am langsamen geologischen Kreislauf teilnimmt. Das Leben auf der Erde und der Gashaushalt der Atmosphäre werden durch die relativ geringen Mengen an Kohlenstoff unterstützt, die in pflanzlichen (5 10 t) und tierischen (5 109 t) Geweben enthalten sind, die am kleinen (biogenen) Kreislauf teilnehmen. Derzeit schließt der Mensch jedoch intensiv den Stoffkreislauf, einschließlich des Kohlenstoffs. So wird geschätzt, dass die Gesamtbiomasse aller Haustiere bereits die Biomasse aller wilden Landtiere übersteigt. Die Flächen der Kulturpflanzen nähern sich den Flächen natürlicher Biogeozänosen, und viele kulturelle Ökosysteme übertreffen in ihrer vom Menschen kontinuierlich gesteigerten Produktivität die natürlichen deutlich.[ ...]

Das Eindringen in Gewässer mit Abwasser, Phosphat sättigt und übersättigt sie manchmal. ökologische Systeme. Unter natürlichen Bedingungen kehrt Phosphor praktisch nur mit Kot und nach dem Tod fischfressender Vögel an Land zurück. Absolute Mehrheit Phosphate bilden Bodensedimente und der Kreislauf tritt in seine langsamste Phase ein. Erst seit Jahrmillionen ablaufende geologische Prozesse können ozeanische Phosphatvorkommen wirklich anheben, wonach es möglich ist, Phosphor wieder in den beschriebenen Kreislauf einzubeziehen.[ ...]

Die Werte, die die jährliche Entfernung von Sedimenten von jedem Kontinent charakterisieren, sind in der Tabelle angegeben. 17. Es ist leicht einzusehen, dass der größte Bodenverlust charakteristisch für Asien ist – den Kontinent mit den ältesten Zivilisationen und der stärksten Ausbeutung der Erde. Obwohl die Geschwindigkeit des Prozesses variabel ist, kommt es in Zeiten minimaler geologischer Aktivität zur Ansammlung von gelösten Mineralien Nährstoffe tritt im Flachland und in den Ozeanen auf Kosten der Hochlagen auf. Gleichzeitig lokal biologische Mechanismen zurück, wodurch der Verlust an Stoffen ihre Aufnahme aus dem darunter liegenden Gestein nicht übersteigt (dies wurde bei der Betrachtung des Calciumkreislaufs diskutiert). Mit anderen Worten, je länger das Leben wichtige Elemente in diesem Bereich verbleiben und von nachfolgenden Organismengenerationen immer wieder verwendet werden, desto weniger neues Material wird von außen benötigt. Leider, wie wir bereits im Abschnitt über Phosphor angemerkt haben, stören Menschen dieses Gleichgewicht oft, meist unabsichtlich, aber einfach, weil sie die Komplexität der Symbiose zwischen Leben und anorganischer Materie, die sich über viele Jahrtausende entwickelt hat, nicht vollständig verstehen. Zum Beispiel wird heute angenommen (obwohl dies noch nicht bewiesen ist), dass Dämme, die den Durchgang von Lachsen in Flüsse zum Laichen verhindern, zu einer Verringerung der Anzahl nicht nur von Lachsen, sondern auch von unpassierbaren Fischen, Wild und sogar a führen Rückgang der Holzproduktion in einigen nördlichen Regionen Westlich der USA. Wenn Lachse in den Tiefen des Festlandes laichen und sterben, hinterlassen sie wertvolle Nährstoffe aus dem Meer. Die Entfernung großer Mengen Holz aus dem Wald (und die darin enthaltenen Mineralien werden nicht wieder in den Boden zurückgeführt, anders als in der Natur, wenn umgestürzte Bäume zerfallen) verarmt zweifellos auch das Hochland, normalerweise in Situationen, in denen der Nährstoffpool fehlt außerdem arm.[ ...]

Die fünfte Funktion ist die biogeochemische Aktivität der Menschheit, die eine immer größere Menge der Substanz der Erdkruste für den Bedarf von Industrie, Verkehr, Landwirtschaft. Diese Funktion nimmt spezieller Ort in der Geschichte der Welt und verdient sorgfältige Aufmerksamkeit und Studium. Somit befindet sich die gesamte lebende Bevölkerung unseres Planeten – lebende Materie – in einem ständigen Kreislauf biophiler chemischer Elemente. Der biologische Stoffkreislauf der Biosphäre ist mit einem großen geologischen Kreislauf verbunden (Abb. 12.20).[ ...]

Ein weiterer kohlenstofftreibender Prozess ist die Bildung von Humus durch Saprophagen und die anschließende Mineralisierung der Substanz durch Pilze und Bakterien. Dies ist ein sehr langsamer Prozess, dessen Geschwindigkeit durch die Sauerstoffmenge bestimmt wird, chemische Zusammensetzung Boden, seine Temperatur. Bei Sauerstoffmangel und hohem Säuregehalt reichert sich Kohlenstoff im Torf an. Ähnliche Prozesse in fernen geologischen Epochen bildeten Kohle- und Ölvorkommen, die den Prozess des Kohlenstoffkreislaufs stoppten.[ ...]

Betrachten Sie als Beispiel die umweltbildende Rolle des Waldökosystems. Waldprodukte und Biomasse sind Reserven an organischer Substanz und gespeicherter Energie, die bei der Photosynthese von Pflanzen entstehen. Die Intensität der Photosynthese bestimmt die Absorptionsrate von Kohlendioxid und die Freisetzung von Sauerstoff in die Atmosphäre. Während der Bildung von 1 Tonne Pflanzenprodukten werden also durchschnittlich 1,5-1,8 Tonnen CO2 absorbiert und 1,2-1,4 Tonnen O2 freigesetzt Biomasse, einschließlich toter organischer Materie, ist das Hauptreservoir für biogenen Kohlenstoff. Ein Teil dieser organischen Substanz wird dem Kreislauf weiter entzogen lange Zeit, geologische Ablagerungen bilden.[ ...]

Vladimir Ivanovich Vernadsky (1863-1945) - ein großer russischer Wissenschaftler, Akademiker, Begründer der Biogeochemie und der Doktrin der Biosphäre. Er gilt zu Recht als einer der größten Universalisten der Weltwissenschaft. Wissenschaftliche Interessen von V.I. Vernadsky sind extrem breit. Er leistete einen bedeutenden Beitrag zur Mineralogie, Geochemie, Radiogeologie, Kristallographie; führte die ersten Studien zu Zusammensetzungs-, Struktur- und Migrationsmustern interagierender Elemente und Strukturen der Erdkruste, der Hydrosphäre und der Atmosphäre durch. 1923 formulierte er eine Theorie über die führende Rolle lebender Organismen in geochemischen Prozessen. 1926 wurde in dem Buch "Biosphere" von V.I. Vernadsky vorgetragen neues Konzept Biosphäre und die Rolle lebender Materie in der kosmischen und terrestrischen Zirkulation der Materie. Transformationen der Natur als Ergebnis menschlicher Aktivität werden von V.I. Vernadsky als kraftvoller planetarischer Prozess („Wissenschaftliches Denken als geologisches Phänomen“, 1936) und als Chance für die Biosphäre, in die Noosphäre – die Sphäre des Geistes – hineinzuwachsen.