Название: Основы биогеохимии - Добровольский В.В.

Жанр: Химия

Рейтинг:

Просмотров: 1656

*С учетом сельскохозяйственных культур.

7.5. Общие черты циклов и распределения

 масс дегазированных элементов

Рассмотренные циклы массообмена углерода, азота, серы, хлора имеют общие черты. Во-первых, эти циклы с момента образования поддерживаются поступлением масс газов. По нашим расчетам, на протяжении геологической истории из недр Земли было дегазировано (1015 т): углерода — 96,04; хлора — 33,0; серы — 10,5; азота — 4,47; а также 1600×1015 т воды (порядки цифр те же, что и полученные другими авторами, но числовые значения различаются).

Во-вторых, элементы, находящиеся на поверхности Земли в виде газов, имеют определяющее значение для живых организмов, которые в основном состоят из этих элементов. Само существование жизни как планетарного явления было бы невозможно без постоянного поступления в окружающую среду газов. Факты свидетельствуют, что жизнь и процессы, протекающие в недрах Земли, тесно связаны. Вся история развития жизни определенным образом отражает эндогенные процессы. Ярким примером служит ранее рассмотренная зависимость продукции биологических процессов, в частности, массы фотосинтезируемого органического вещества от количества выделявшегося вулканического СО2.

В-третьих, процессы глобального массообмена дегазируемыхэлементов глубоко преобразованы деятельностью организмов. Организмы, благодаря их склонности к адаптации и быстрой изменчивости, медленно, но неуклонно изменяли геохимию окружающей среды. При этом первичные абиогенные круговороты постепенно трансформировались в биогеохимические циклы со сложной структурой.

На фоне отмеченных общих черт глобальные циклы массообмена каждого элемента ясно индивидуализированы. Элементы-газы активно участвуют в биологических процессах, вовлекаются и выводятся из жизненных циклов. При этом происходит изменение форм нахождения элементов, что влечет за собой закономерное перераспределение их масс в биосфере.

Как следует из данных табл. 7.5, 99,9 % всей массы дегазированного в виде СО2 углерода было связано в продуктах жизнедеятельности организмов: 15,6 % в форме рассеянного в осадочной оболочке органического вещества и 84,3 % в составе биогенных карбонатов. Одновременно происходил процесс расщепления молекул жидкой воды и выделения свободного кислорода, что постепенно коренным образом изменило геохимическое состояние наружной оболочки Земли и превратило ее в современную биосферу.

Значительная часть всей массы серы также находится в осадочных отложениях, хотя в процентном отношении меньше, чем это имеет место для масс углерода. В осадочной оболочке сосредоточено 88,6 % всей массы серы, а 11,4 % содержится в океане в форме растворенных сульфатов. В осадочной оболочке сульфатная сера (55,9%) преобладает над сульфидной (44,1%). Таким образом, окисленные формы серы доминируют в биосфере.

Таблица 7.5

Распределение масс химических элементов, поступивших в биосферу в результате дегазации мантии