Вопрос №13

Кислород - наиболее активный газ. В пределах биосферы происходит быстрый обмен кислорода среды с живыми организмами или их остатками после гибели. В составе земной атмосферы кислород занимает второе место после азота. Круговорот кислорода в биосфере весьма сложен, поскольку он вступает во множество химических соединений минерального и органического миров. Свободный кислород современной земной атмосферы является побочным продуктом процесса фотосинтеза зеленых растений и его общее количество отражает баланс между продуцированием кислорода и процессами окисления и гниения различных веществ. В истории биосферы Земли наступило такое время, когда количество свободного кислорода достигло определенного уровня и оказалось сбалансированным таким образом, что количество выделяемого кислорода стало равным количеству поглощаемого кислорода. Скорость оборота кислорода – 2 тыс. лет. За это время весь кислород атмосферы проходит через живое вещество. Кислород имеет биогенное происхождение. Вся масса свободного кислорода Земли возникла и сохраняется благодаря жизнедеятельности зеленых растений суши и Мирового океана. Кислород является побочным продуктом процесса фотосинтеза. Главный потребитель кислорода – животные, почвенные организмы и растения, использующие его в процессе дыхания. В настоящее время 23% кислорода, производимого в процессе фотосинтеза, расходуется на промышленные и бытовые нужды и потребление кислорода неуклонно возрастает. Это одна из глобальных проблем. Учение Вернадского о ноосфере позволило ряду ученых допустить в дальнейшем такой ход событий в эволюции биосферы как коэволюцию между человеческим обществом и природной средой, в результате чего и возникнет ноосфера, но это будет происходить благодаря «новым формам действия живого вещества на обмен атомов живого вещества с косной материей». Вернадский считал, что «геологически мы переживаем сейчас выделение в биосфере царства разума, меняющего коренным образом и ее облик, и ее строение – ноосферы».

Вопрос №14

Охватывает все области биосферы. Запасы азота в атмосфере неисчерпаемы (78%), но поглощение его растениями ограниченно, т.к. они усваивают азот только в форме соединений с углеродом и кислородом. Усваивать азот из воздуха могут азотофиксирующие клубеньковые бактерии, являющиеся симбионтами бобовых культур и обитающие в клубеньках на корнях последних. Редуценты (деструкторы) – почвенные бактерии – постепенно разлагают белковые вещества отмерших организмов и превращают их в аммонийные соединения, нитраты и нитриты. Часть нитратов попадает в процессе круговорота в подземные воды, загрязняя их. Азот в форме нитратов и нитритов может усваиваться растениями и передаваться по пищевым цепям. Азот возвращается в атмосферу вместе с газами, выделяемыми при гниении. Роль бактерий в цикле азота такова, что по мнению некоторых ученых, если будет уничтожено 12 видов бактерий, участвующих в превращениях азота, жизнь на Земле прекратится. Поступления азота в земную среду удвоилось по всему миру в течение прошлого столетия. Это увеличение связано в основном с изобретением и широким использованием синтетических удобрений, которые произвели революцию сельского хозяйства и рост продовольственного снабжения. Избыток азота может влиять на темпы изменения климата в различных и противоположных направлениях. С одной стороны, это приводит к большему потеплению через парниковые газы закиси азота, но, с другой стороны, это может уменьшить потепление, разжигая дополнительный рост растений путем формирования веществ, называемых отражающими аэрозолями в атмосфере.