Круговорот веществ в биосфере

Круговорот веществ в биосфере

Круговорот веществ — это непрерывное циклическое перемещение химических элементов между живой и неживой природой. Благодаря круговороту запас элементов на Земле не исчерпывается: одни и те же атомы многократно проходят через тела организмов. Энергию для круговорота поставляет Солнце.

Круговорот углерода

Углерод — основа всех органических веществ. Растения поглощают углекислый газ из атмосферы и в ходе фотосинтеза включают углерод в органические молекулы. По цепям питания углерод переходит к животным. При дыхании, гниении и горении углерод возвращается в атмосферу в виде углекислого газа.

CO_2 атмосферы → фотосинтез → органика → дыхание и гниение → CO_2

Круговорот азота

Азот необходим для построения белков и нуклеиновых кислот. Атмосферный азот недоступен большинству организмов напрямую. Его связывают азотфиксирующие бактерии, превращая в соединения, доступные растениям. Растения строят белки, по цепям питания азот переходит к животным. После гибели организмов гнилостные и денитрифицирующие бактерии возвращают азот в почву и атмосферу.

Круговорот воды

Вода испаряется с поверхности водоёмов и суши, поднимается в атмосферу, конденсируется и выпадает в виде осадков. Часть воды проходит через организмы: растения поглощают её корнями и испаряют листьями, животные пьют и выделяют.

Элемент	Кто включает в круговорот	Кто возвращает
Углерод	Растения (фотосинтез)	Все организмы (дыхание)
Азот	Азотфиксирующие бактерии	Денитрифицирующие бактерии
Вода	Испарение, осадки	Дыхание, выделение

Роль живых организмов

Главную роль в круговороте играют живые организмы. Продуценты включают элементы в органические вещества, консументы перераспределяют их по цепям питания, а редуценты возвращают в неживую природу. Так замыкается цикл. Особенно велика роль редуцентов — без них мёртвые остатки накапливались бы, а запас доступных элементов быстро иссяк.

Большой и малый круговороты

Различают два связанных круговорота. Большой (геологический) круговорот идёт между сушей и океаном миллионы лет: вода переносит вещества, горные породы разрушаются и образуются вновь. Малый (биологический) круговорот совершается внутри биогеоценозов и связан с жизнью организмов. Малый круговорот вложен в большой и совершается гораздо быстрее.

Нарушение круговоротов человеком

Хозяйственная деятельность человека нарушает естественные круговороты. Сжигание угля, нефти и газа выбрасывает в атмосферу избыток углекислого газа, что усиливает парниковый эффект. Чрезмерное внесение азотных удобрений приводит к загрязнению водоёмов. Поэтому охрана природы во многом сводится к сохранению нормального круговорота веществ в биосфере.

Частая ошибка. Думают, что круговорот идёт сам по себе. На самом деле он поддерживается непрерывным потоком энергии Солнца и работой живых организмов.

Кратко о главном

• Круговорот веществ — циклическое движение элементов в биосфере.
• Углерод движется через фотосинтез и дыхание.
• Азот связывают и возвращают специальные бактерии.
• Круговорот поддерживается энергией Солнца и живыми организмами.