Биогеохимические Циклы

Биогеохимический круговорот веществ, обмен веществом и энергией между разл. Компонентами биосферы, обусловленный жизнедеятель ностью организмов и носящий циклич. Характер. Термин «Б. П.» введён в 10-х гг. 20 в. В. И. Вернадским, разработавшим теоретич. Основы биогеохимич. Цикличности в учении о биосфере и трудах по биогеохимии. Все Б. Ц. В природе взаимосвязаны, составляют динамич. Основу существования жизни, а нек-рые из них (циклы С, О, Н, N, S, Р, Са, К. Si и др. Т. Н. Биогенных элементов) являются ключевыми для понимания эволюции и совр. Состояния биосферы. Движущими силами Б. Ц. Служат потоки энергии Солнца (более широко - космоса) и деятельность живого вещества (совокупности всех живых организмов), приводящие к перемещению огромных масс химич.

Элементов, концентрированию и перераспределению аккумулированной в процессе фотосинтеза энергии. Благодаря фотосинтезу и непрерывно дейстнующим циклич. Круговоротам биогенных элементов создаётся устойчивая организованность биосферы Земли, осуществляется её нормальное функционирование. Нормальные (ненарушенные) Б. Ц. В биосфере не являются замкнутыми, хотя степень обратимости годичных циклов важнейших биогенных элементов достигает 95-98%. Неполная обратимость (незамкнутость) - одно из важнейших свойств Б. Ц., имеющее планетарное значение. За всю историю развития биосферы (3,5-3.8 млрд. Лет) доля вещества, выходящая из биосферного цикла (длительностью от десятков и сотен до неск. Тыс. Лет) в геол. Цикл (длительностью в млн.

Лет), обусловила биогенное накопление кислорода и азота в атмосфере, разл. Химич. Элементов и соединений в земной коре. Особенно показателен Б. Ц. Углерода. Ежегодно и:) биосферного Б. Ц. Наземных экосистем выходит («сбрасывается») в геол. Цикл ок. 130 т углерода, что составляет всего 10 - 18% от запасов углерода, находящихся в обращении в совр. Биосфере. В течение фанерозоя (ок. 600 млн. Лет) за счёт неполной обратимости цикла углерода в ископаемых осадках накопились огромные запасы углеродистых отложений (известняков, битумов, углей, нефтей и др.), оцениваемые в 10 -10 т. Сложившаяся в ходе развития биосферы направленность планетарных и региональных Б. Ц. Привела к созданию устойчивого биогеохимич. (т. Н. Нормального) фона, характерного для той или иной местности.

Этот фон различается для определённых регионов биосферы, в пределах к-рых по недостатку или избытку определённых химич. Элементов выделяются естественные геохимич. Аномалии - биогеохимич. Провинции. С вариациями исторически сложившегося общего геохимич. Фона территории и естественными биогеохимич. Аномалиями, отражающими реально существующую неоднородность химич. Состава биосферы, связаны мн. Эндемичные болезни животных и человека. Глобальный характер хоз. Деятельности человека приводит к качественным изменениям в естественной биогеохимич. Цикличности природных процессов биосферы. По ряду параметров масштабы антропогенных воздействий сопоставимы с кол-вом веществ, вовлечённых в нормальные Б. Ц. Техногенные продукты, поступающие в биосферу, перегружают нормальное её функционирование и выпадают частично или полностью из системы устойчивых Б.

Ц. Возникает новый тип техногенных геохимич. Аномалий, наз. «неоаномалиями» или «антропоаномалиями». Они форми руются на нормальном биогеохимич. Фоне в чрезвычайно короткие сроки и охватывают не только живое вещество, но и биокосные тела биосферы (атмосферу, почвы, природные воды), лроникают в глубокие горизонты земной коры. Происходит нарушение отлаженных во времени природных Б. Ц. Биосферы. Для ряда элементов и соединений Б. Ц. Становятся природно-антропогенными (циклы тяжёлых металлов, азота, серы, фосфора, калия и др.). Нек,-рые создаваемые человеком материалы (пластмассы, детергенты и др. Продукты хим. Синтеза - г. Н. Ксенобиотики) не включаются в природные и природно-антропогенные циклы и не перерабатываются в биосфере.

Меры борьбы с нарушением Б. Ц. Связаны с природоохранной деятельностью, созданием малоотходных технологий, широкой реутилизацией продуктов пром. И с.-х. Произ-ва, с поисками путей оптимизации осн. Характеристик Б. Ц. И возможностью разумного управления ими. См. Также ст. Биосфера Схема биогеохимической цикличности в биосфере. Справа на схеме - разрез дерново-подзолистой почвы под хвойным (по А. Г. Назарову)..