Название: Основы биогеохимии - Добровольский В.В.

Жанр: Химия

Рейтинг:

Просмотров: 1459


Определенный вклад в массообмен углерода между атмосферой и океаном вносит захват гидрокарбонатов ветром с брызгами волн и возвращение их в океан с атмосферными осадками. Концентрация [НСО3]- в атмосферных осадках над океаном составляет 0,33 мг/л (Безбородов А. А. и др., 1984). С атмосферными осадками выпадает 0,136×109 т/год [НСО3]-. В этой массе содержится 0,027×109 т Ск. При этом на сушу ежегодно переносится с воздушными массами океанического происхождения около 0,015×109 т [НСО3]-, в том числе 0,003×109 т С.

Средняя концентрация [НСО3Г в атмосферных осадках над Мировой сушей около 10 мг/л. В круговороте воды над сушей участвует 6,9×109 т [НСО3]_, т.е. 0,14×109 т С. Дотация за счет переноса гидрокарбонатов воздушными массами с океана существенного значения не имеет.

Сложную проблему представляет оценка масс Ск и Сорг, ежегодно выбывающих из биогеохимических циклов в океане. Полная карбонат-гидрокарбонатная система включает образование карбоната кальция:

 

 

Процесс связывания углерода в составе карбонатов так же, как связывание его в составе органического вещества, обусловлен жизнедеятельностью организмов, но осуществляется иным биохимическиммеханизмом. Образование карбонатных отложений в значительной мере обусловлено поступлением ионов Са2+ с речным стоком. Вынос ионов Са2+ составляет нескольким более 0,53×109 т/год. Это количество может обеспечить вывод в осадок 1,33×109 т/год СаСО3, что соответствует выведению из карбонат-гидрокарбонатной системы 0,57×109 т СО2 или 0,16×109 т С. Количество выносимого магния (135 • 106 т/год) дополнительно может связать 68×106 т/год Ск. Общее количество углерода, ежегодно связываемого в составе карбонатов, составляет около 0,2×109 т.

Согласно соотношению масс карбонатного углерода и углерода органического вещества, осаждение карбонатов 1,5 млрд лет назад сильно преобладало над захоронением органического вещества (отношение масс Ск: Сорг = 18). С течением времени относительное содержание масс Сорг возрастало. В толще морских отложений кайнозойского возраста отношение Ск: Сорг уменьшилось до 2,5 и даже до 1,4. Если такое соотношение сохраняется в настоящее время, то масса углерода органического вещества, поступающего в осадки пелагиали Мирового океана, может быть равна 0,06 - 0,11, в среднем 0,08×109 т/год. Из данных А. Б. Ронова (1976) следует, что в неогене скорость выведения углерода в морские осадки колебалась от 0,020×109 до 0,085×109 т/год Ск и от 0,014×109 до 0,020×109 т/год Сорг. Эти цифры хорошо согласуются с вышеприведенной оценкой.

Важную роль в глобальном массообмене углерода играет водный сток с Мировой суши. Поступление [НСО3]- с водным стоком с континентов составляет 2,4- 109 т/год, т.е. 0,47- 109 т/год углерода (табл. 7.2). Кроме того, в речной воде содержится растворенное органическое вещество. Средняя концентрация этого углерода равна 6,9 мг/л (Ливингстон Д., 1963), а годовой вынос — 0,28 • 109 т/год. Средняя концентрация углерода взвешенных частиц нерастворимого органического вещества в речном стоке равна 5 мг/л, вынос — около 0,2×109 т/год. Преобладающая часть этой массы не достигает открытого океана и уходит в осадки на шельфе, в дельтах и эстуариях рек. Можно предполагать, что ежегодно с поверхности Мировой суши выносится 0,5×109 т/год Ск и близкое количество Сорг.

Таблица 7.2

Миграция масс углерода в биосфере

 

Процессы массообмена

Масса, 109 т/год

Мировая суша

Биологический круговорот (фотосинтез — деструкция органического вещества):

до нарушения растительности человеком

в настоящее время

 

85

64

Связывание в стабильных формах гумуса

0,5

Массообмен между сушей и тропосферой ионов [НСОз]-:

поступление в тропосферу

вымывание с осадками из тропосферы

 

0,136

0,139

Вынос с речным стоком:

растворенные неорганические ионы

растворенное органическое вещество

взвешенное органическое вещество

 

0,47

0,28

0,20

Перенос ионов [НСО3]~ с воздушными массами морского происхождения на сушу

0,003

Океан

Круговорот фотосинтетиков планктона

Растворение СО2 океаном

Выделение СО2 океаном

Удаление в осадки Сорг

Удаление в осадки Ск

50

30

30

0,08

0,16


Оцените книгу: 1 2 3 4 5