Prawie każdy uczeń wie, że cyklSubstancje w biosferze wraz z konwersją energii stanowią podstawę istnienia przyrody i wszystkiego, co się z nią wiąże. Obwód ten można przedstawić bardzo schematycznie w następujący sposób. Żywe organizmy, które istnieją w naturze, zużywają dużą ilość zasobów mineralnych tej samej natury, a po ich śmierci, w postaci różnych pierwiastków chemicznych, wracają do tego samego środowiska naturalnego, tworząc w ten sposób cykl substancji w biosferze. Proces ten nazywany jest także procesem biogennym, a atmosfera, litosfera i hydrosfera działają jako miejsce jego wystąpienia. Cykliczny charakter i powtarzalność zjawisk transformacji substancji w różnych cyklach determinowały nazwę - cykl.
Praktycznie wszystkie żywe organizmy bez wyjątkuuczestniczyć w tym cyklu. Na przykład rośliny zielone zużywają w powietrzu dwutlenek węgla, minerały i emitują tlen do środowiska.
Przedstawiciele fauny oddychają bardzo tlenemktóry jest wydzielany przez rośliny, a jedząc te rośliny, absorbują i przetwarzają materię organiczną. Ponadto po śmierci roślin i zwierząt ich szczątki są przetwarzane przez różne bakterie, tworząc dwutlenek węgla i przekształcając związki organiczne w minerały.
Następnie cykl substancji w biosferze jest procesemtransformacja i ruch substancji trwają w glebie, gdzie opadają te substancje mineralne, a następnie z kolei są wchłaniane przez świat roślin. Podsumowując ten cykl na poziomie atomowym, dochodzi do dość prostego wniosku - atomy niektórych najbardziej podstawowych chemikaliów przeprowadzają ciągły proces migracji nie tylko z jednego organizmu do drugiego, ale z jednego rodzaju środowiska do drugiego - konsekwentnie obecne w glebie, atmosferze i hydrosfera.
Liczba takich cykli jest prawie nieskończonaNa przykład szacuje się, że tlen atmosferyczny w całości przechodzi przez organizmy żywe w ciągu nieco ponad dwóch tysięcy lat. Dwutlenek węgla wykonuje ten sam ruch, tylko tutaj cykl trwa znacznie krócej - tylko 200-300 lat. W ramach takiego procesu, jakim jest cykl substancji w biosferze, jedno takie błędne koło krążenia nazywa się cyklem biogeochemicznym.
Co decyduje o takim cyklu?Niestety nie ma wyczerpujących, a co najważniejsze, pełnych odpowiedzi na to pytanie. Z wystarczającą pewnością można stwierdzić, że jednym z powodów są ograniczenia zasobów naszej planety. Inna odpowiedź może być oparta na naukach wielkiego Wernadskiego o biosferze, która stwierdza istnienie kosmicznego obiegu, który determinuje nie tylko obieg substancji, ale także zmianę racjonalnej zawartości wszechświata. Uznaje się, że wszystkie rodzaje cykli, bez względu na to, jak bardzo je lokalizujemy w czasie i przestrzeni, mają jedną właściwość wspólną dla wszystkich. Wszystkie są związane z procesami metabolizmu energetycznego. Początkowo energia Słońca działa jako podstawa cyklu. Następnie jest przekształcany w różnego rodzaju energię przemian chemicznych i fizycznych, dlatego możemy mówić o cyklu potencjału energetycznego zawartego w biosferze. Stabilność procesów energii i krążenia biologicznego jest głównym warunkiem normalnego i stabilnego stanu biosfery.
Jak już wspomniano, jeden z najbardziej „aktywnychobwód uczestników to węgiel. Obecność tego pierwiastka w prawie wszystkich substancjach organicznych dość logicznie wyjaśnia obieg węgla w biosferze. W procesie fotosyntezy węgiel jest przyswajany przez rośliny z biosfery i przetwarzany w węglowodany. Podczas oddychania żywych organizmów zachodzi proces odwrotny, w wyniku czego jego ogromne rezerwy są wydawane w tym cyklu węglowym. Głównymi czynnikami determinującymi krążenie węgla są oddychanie i fotosynteza.
Również jeden z głównych elementów wszystkichmaterią organiczną jest azot. Jako niezbędny składnik zawiera ATP, białka, kwasy nukleinowe. Azot zawarty jest przede wszystkim w atmosferze, a jego formuła molekularna nie pozwala roślinom na bezpośrednie jego wykorzystanie. Dlatego rośliny zużywają azot w postaci substancji nieorganicznych. Sposoby, w jakie azot wchodzi do ziemi lub wody, są różne, więc cykl azotowy w biosferze jest dość zróżnicowany. Na przykład pewna ilość związków azotu powstaje w atmosferze podczas burzy. W czasie deszczu lub spływu dostają się do rzek, gleby, jezior, skąd są następnie absorbowane przez rośliny.
Jak widać, we wszystkich przypadkach organizmy żywe działają jako podstawa do formowania się obiegu substancji w biosferze.
