Стабильность биосферы

•Основой самоподдержания жизни на Земле являются биогеохимические круговороты.

•Процессы созидания органического вещества, аккумулирующего энергию, и противоположные процессы его разложения с высвобождением этой энергии одинаково необходимы для существования жизни.

•Все доступные для живых организмов химические соединения в биосфере имеют предел.

•Исчерпаемость пригодных для усвоения химических веществ часто тормозит развитие тех или иных групп организмов в локальных участках суши или океана.

•По выражению академика В. Р Вильямса, единственный способ придать конечному свойства бесконечного – это заставить его вращаться по замкнутой кривой.

•Все химические элементы, используемые в процессах жизнедеятельности организмов, совершают постоянные перемещения, переходя из живых тел в соединения неживой природы и обратно.

•Возможность многократного использования одних и тех же атомов делает жизнь на Земле практически вечной при условии постоянного притока нужного количества энергии.

Глобальный биогеохимический круговорот

•вещества на планете представляет собой систему сложно переплетенных циклов отдельных элементов, связанных друг с другом по аналогии с деталями часового механизма. Объединяясь в разных пропорциях в составе сложных органических молекул, синтезируемых в живых телах, атомы различных элементов вне живого вещества имеют свою «судьбу» в атмосфере, гидросфере и литосфере.

Сопряжения циклов элементов в биосфере

•Круговороты планетарного масштаба создаются из бесчисленных локальных циклических перемещений атомов, движимых жизнедеятельностью организмов в отдельных экосистемах, и тех перемещений, которые вызываются действием ландшафтных и геологических причин (поверхностный и подземный сток, ветровая эрозия, движение морского дна, вулканизм, горообразование и т. п.).

•Различают поэтому малые и большие круговороты в соответствии с объемом рассматриваемых экосистем:

•локальные биологические круговороты,

•биогеохимические циклы материков и океанов,

•общепланетарный биогеохимический круговорот

•Вместе с тем отличительная черта биологических круговоротов – их неполная замкнутость.

•Часть химических элементов и их соединений постоянно выпадает из общей циркуляции и скапливается вне организмов, создавая своего рода запасы биогенных веществ.

•Так были накоплены кислород и азот в атмосфере, горючие ископаемые и другие породы земной коры.

•В масштабах геологического времени даже небольшое неравновесие в создании и разрушении органических веществ приводит к направленному преобразованию поверхностных слоев Земли.

•Запасы биогенных веществ, мало доступные для живых организмов и медленно вовлекающиеся поэтому в биологический

круговорот, составляют так называемый резервный фонд того или иного химического элемента в биосфере (например, кальция в карбонатных породах).

•Другая часть, интенсивно циркулирующая

между телами организмов и окружающей средой, называется подвижным, или

обменным, фондом.

•Соотношения между резервным и обменным фондами в биосфере у всех биогенных элементов различны.