 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
11
поверхности Земли и нижних слоев атмосферы в среднем повысится на 3°. В результате подъем уровня
моря и перераспределение осадков могут погубить сельское хозяйство.
Биологический круговорот углерода достаточно прост; в нем участвуют только органические
соединения и СО2 (рис. 1.2). Весь потребленный в процессе фотосинтеза углерод включается в
углеводы, а в процессе дыхания весь углерод, содержащийся в органических соединениях,
превращается в СО2. Растения потребляют ежегодно около 100 млрд. т. углерода, 30 млрд. т.
возвращаются в атмосферу в результате дыхания растений. Остальные 70 млрд. т. обеспечивают
дыхание и продукцию животных, бактерий и грибов в различных трофических цепях. Растения и
животные ежегодно пропускают через себя 0,25–0,30% углерода, содержащегося в атмосфере и
океанах. Весь обменный фонд углерода совершает круговорот каждые 300–400 лет.
Кроме СО2 в атмосфере присутствует в небольших количествах окись углерода – СО (примерно 0,1
части на миллион). Однако в городах с сильным автомобильным движением содержание СО может
достигать 100 частей на миллион, что представляет уже угрозу для здоровья человека. Для сравнения
можно привести другой пример: курильщик, потребляющий в день пачку сигарет, получает до 400
частей на миллион, что часто является причиной анемии и других сердечно-сосудистых заболеваний.
Другое соединение углерода в атмосфере – метан (СН
4
). Его содержание составляет 1,6 частей на
миллион. Считается, что метан поддерживает стабильность озонового слоя в атмосфере.
Круговорот воды. Вода составляет значительную часть живых существ: в теле человека – по весу
60%, а в растительном организме достигает 95%. На круговорот воды на поверхности Земли
затрачивается около трети всей поступающей на Землю солнечной энергии. Испарение с водных
пространств создает атмосферную влагу. Влага конденсируется в форме облаков, охлаждение облаков
вызывает осадки в виде дождя и снега; осадки поглощаются почвой или стекают в моря и океаны.
Для человечества важны фазы круговорота в пределах экосистем. Здесь происходят четыре процесса
(рис. 1.3):
перехват. Растительность перехватывает часть выпадающей в осадках воды до того, как она
достигает почвы. Перехваченная вода испаряется в атмосферу. Величина перехвата в умеренных
широтах может достигать 25% общей суммы осадков, это – физическое испарение;
транспирация – биологическое испарение воды растениями, но не дождевая вода, а вода,
заключенная в растении, т. е. экосистемная. Растения, потребляя около 40% общего количества
осадков, играют главную роль в круговороте воды;
инфильтрация – просачивание воды в почве. При этом часть инфильтрованной воды
задерживается в почве тем сильнее, чем значительнее в ней коллодоидальный комплекс,
соответствующий накоплению в почве перегноя;
сток. В этой фазе круговорота избыток выпавшей с осадками воды стекает в моря и океаны.