Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 8.6. Вуглець у біосфері
Надзвичайно велика роль у біосфері належить вуглецю та його сполукам. Саме вони є основою життєдіяльності автотрофних організмів, які володіють унікальною здатністю накопичувати і перетворювати сонячну енергію в енергію органічних речовин, забезпечувати ріст, живлення і відновлення біомаси рослин, тварин і мікроорганізмів.
Нині основна маса вуглецю (99,06 %) зосереджена в карбонатних гірських породах і органічній речовині, розсіяний в осадових породах. Вуглець каустоболітів (паливних корисних копалин, вугілля, нафти, газу, сланців) становить близько 0,18 %. На карбонатну систему Світового океану, тобто вуглець, який входить до складу розчинених у морській воді СО2 у СаСО2 і Н2С08, припадає 0,66 %. Доля активного вуглецю, тобто тієї його частини, яка бере участь у кругообігу, становить тільки 0,0026 % його загальної маси, а до складу органічної речовини входить лише 0,0007 %.
Хоча доля активного вуглецю є дуже малою, роль його в енергетичному балансі географічної оболонки величезна, оскільки він є тим діяльним каналом, через який постійно надходить (завдяки фотосинтезу) потік сонячної енергії. У процесі розкладу органічної речовини сонячна енергія, яка була затрачена на синтез, переходить в географічну оболонку у формі тепла, а молекули вуглекислоти, що звільняються при цьому, повертаються в енергетичні цикли. Практично безмежна можливість повторення даного процесу перетворює органічну речовину в безперервно діючий фактор розвитку компонентів географічної оболонки.
Вміст вуглецю в атмосфері у минулі геологічні епохи був істотно вищим. Саме цією обставиною пояснюється нагромадження в давніх осадових товщах земної кори великих мас доломітів, вапняків, карбонатів. З розвитком флори і фауни та включенням кальцію в склад живої речовини відбувалося прискорення і посилення кругообігу вуглецю. Наростали процеси утворення карбонатів та їх геохімічна міграція в просторі. В океані, прибережних мілководдях, а пізніше і на суші стало можливим утворення і захоронення в літосфері органічних речовин у вигляді покладів кам'яного вугілля, сланців, нафти, газу, сапропелю, торфу, асфальту тощо. Спільний вплив процесів фотосинтезу, вуглекислого вивітрювання й утворення похованих мас карбонатів та органічної речовини неодноразово посилювався в період пожвавлення вулканізму, яке супроводжувалося періодичним збільшенням вмісту вуглекислоти в атмосфері.
Аналіз розподілу карбонатних відкладів у земній корі не тільки допомагає відтворити минулу екологічну обстановку, в якій відбулося утворення тих чи інших осадових товщ, а й дозволяє пояснити певні сучасні особливості географічного поширення і розподілу вуглецю на поверхні планети. Так, наприклад, вміст гумусу (найбільш родюча частина грунту, в будові якої переважають сполуки вуглецю) збільшується від тайгових підзолистих грунтів до дерново-підзолистих і далі до сірих та чорноземів і знову падає до каштанових грунтів сухих степів, бурих напівпустинних і сіро-бурих пустинних (табл. 10).
Таблиця 10. Середній вміст і склад гумусу деяких типів грунтів (за М. М. Кононовою, 1963 р.)
Грунти |
Гумус, % |
Вуглець, % загального вмісту в грунті |
Співвідношення вуглецю Гумінових кислот І вуглецю фульво- Кислот | |
Гумінових кислот (чорного кольору, розчинних у лужних розчинах) |
Фульво-кислот (бурого кольору, розчинних уводі) | |||
Тундрові |
Близько 1,0 |
10 |
30 |
0,3 |
Підзолисті |
2,5-4,0 |
12-20 |
25-28 |
0,6-0,8 |
Сірі лісові |
4,0-6,0 |
25-30 |
25-27 |
1,0 |
Чорноземи (типові і звичайні) |
7,0-10,0 |
35-40 |
16-20 |
1,7-2,5 |
Каштанові |
1,6-4,0 |
25-35 |
20-25 |
1.2-1,7 |
Бурі напівпустинні |
1,0-1,2 |
15-18 |
20-23 |
0,5-0,7 |
Сіроземи світлі |
0,8-1,0 |
17-23 |
25-35 |
0,7 |
Сіроземи |
4,0-6,0 |
15-20 |
22-28 |
0,6-0,8 |
Відповідно до процентного вмісту гумусу в грунтах змінюються і його запаси. Так. за даними І. В. Тюріна (1949 р.) і М. М. Кононової (1963 p.), загальний запас гумусу у метровому шарі підзолистих грунтів вимірюється величиною близько 100 т/га, сірих лісових - 150-300, а в типових чорноземах перевищує 700 т/га. На південь від лучних степів запаси гумусу швидко зменшуються і становлять в бурих напівпустинних грунтах лише 62 т/га.
Характер розподілу гумусу в профілі різних грунтів також є неоднаковим. Так, в підзолистих і сірих лісових грунтах приблизно половина всього запасу гумусу концентрується в шарі 0-20 см від поверхні землі. В чорноземах гумус розподілений на більшу глибину, і тому у верхньому шарі тут міститься лише 25-30 % загального запасу метрової товщі. З просуванням на південь у каштанових і бурих напівпустинних грунтах знову спостерігається дещо більша концентрація гумусу в шарі 0- 20 см.
Ці закономірності пояснюються особливістю надходження рослинних решток, які є вихідним матеріалом вуглецевих сполук для утворення гумусу. В лісових грунтах головним джерелом гумусових речовин служить підстилка, яка залягає на поверхні землі, а в грунтах під трав'янистою рослинністю - підземні кореневі залишки трав'янистої рослинності, маса якої в кілька разів перевищує надземну масу організмів. Тому гумусові речовини акумулюються в першому випадку переважно у поверхневих шарах грунту, а в другому - поширюються на значну глибину.
Схожі статті
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 8.5. Грунти та їх роль у біосфері
Грунтом називають тонкий поверхневий пухкий шар земної кори, що утворився внаслідок тривалої взаємодії рослинності, тваринного світу, мікроорганізмів,...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 1.1. Зародження географії в давньому світі
1.1. Зародження географії в давньому світі Назва "географія" походить від грецьких слів ge - Земля і grapho - писати. Першим використав її в науковій...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - Глава 6. АТМОСФЕРА
6.1. Склад повітря Атмосфера - це легка газова оболонка, що оточує Землю. Незважаючи на свою невелику масу (5 1015 т), атмосфера займає найбільший об'єм...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 4.3. Земний магнетизм
Навколо Землі існує поле тяжіння, зумовлене її масою. Це поле називається гравітаційним. Сила тяжіння притаманна як малим, так і великим тілам. Чим...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 4.2. Гравітаційне поле Землі
Навколо Землі існує поле тяжіння, зумовлене її масою. Це поле називається гравітаційним. Сила тяжіння притаманна як малим, так і великим тілам. Чим...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 6.1. Склад повітря
6.1. Склад повітря Атмосфера - це легка газова оболонка, що оточує Землю. Незважаючи на свою невелику масу (5 1015 т), атмосфера займає найбільший об'єм...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 8.2. Виникнення і еволюція біосфери
Виникнення життя і біосфери є великою нерозв'язаною проблемою сучасного природознавства. Нині існують з цього приводу різні гіпотези, але їх суть можна...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 7.8. Підземні води
Уся вода, що залягає нижче земної поверхні, дна водойм та водотоків, називається підземною. Вона проникає в земну кору на глибину 12-14 км. Вода заповнює...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 7.3. Світовий океан та його поділ
З космосу наша планета виглядає блакитною. Цей колір їй надають, разом з атмосферою, води океану, які за площею значно перевищують територію суші....
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 7.1. Загальна характеристика
7.1. Загальна характеристика Природні води Землі формують її гідросферу. Вона включає в себе Світовий океан, води суші (ріки, озера, сніговий покрив і...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - Глава 7. ГІДРОСФЕРА
7.1. Загальна характеристика Природні води Землі формують її гідросферу. Вона включає в себе Світовий океан, води суші (ріки, озера, сніговий покрив і...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - Глава 1. ІСТОРІЯ ГЕОГРАФІЧНИХ ВІДКРИТТІВ ТА ДОСЛІДЖЕНЬ
1.1. Зародження географії в давньому світі Назва "географія" походить від грецьких слів ge - Земля і grapho - писати. Першим використав її в науковій...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 8.4. Біологічний кругообіг речовин
Під біологічним кругообігом речовин розуміють надходження речовин і хімічних елементів з грунту й атмосфери до живих організмів, утворення в цих тілах...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 3.3. Характеристика планет Сонячної системи
Сонячна система має складну будову. До її складу входять вісім планет з їх супутниками, десятки тисяч астероїдів, комети, метеоритна речовина і єдина...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 8.1. Загальні відомості
8.1. Загальні відомості Біосфера - загальнопланетарна оболонка, склад, будова й енергетика якої зумовлені минулою і сучасною діяльністю всієї сукупності...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - Глава 8. БІОСФЕРА
8.1. Загальні відомості Біосфера - загальнопланетарна оболонка, склад, будова й енергетика якої зумовлені минулою і сучасною діяльністю всієї сукупності...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 2.2. Географічна оболонка Землі
Основним об'єктом вивчення сучасної фізичної географи є географічна оболонка Землі - комплексна природна система, в якій межують, стикаються, проникають...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 4.1. Форма і розміри планети
4.1. Форма і розміри планети Розуміння того, що Земля - куля, окремі вчені мали ще дві з половиною тисячі років тому. Так, Піфагор (VI ст. до н. е.)...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - Глава 4. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ЗЕМЛЮ
4.1. Форма і розміри планети Розуміння того, що Земля - куля, окремі вчені мали ще дві з половиною тисячі років тому. Так, Піфагор (VI ст. до н. е.)...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 3.5. Поняття про географічний простір
Земля - не ізольована в космосі планета. Найбільше вона пов'язана з близько розташованими до неї тілами Сонячної системи - Сонцем і Місяцем. Гравітаційні...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 3.4. Малі небесні тіла
На початку XIX ст. між орбітами Марса і Юпітера були виявлені космічні тіла діаметром до кількох десятків кілометрів, їх назвали астероїдами, що в...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 5.3. Історія розвитку земної кори
За останніми даними вік найбільш давніх гірських порід земної кори досягає приблизно 3,8 млрд. років. Для визначення віку гірських порід у роках...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 5.2. Хімічний і речовинний склад кори
Земна кора складається в основному з дев'яти елементів, на які припадає 99,79 % (табл. 1). Серед решти переважають титан, фосфор, марганець, фтор, сірка,...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 4.7. Рух Землі і календар
Основною одиницею вимірювання коротких відрізків часу є доба, яка визначається середньою тривалістю обертання Землі навколо осі. Для більших інтервалів...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 1.3. Епоха Великих географічних відкриттів
У XV ст. вчені вже були переконані, що Земля - це куля, а деякі з них стверджували, що нема на ній такого місця, куди б не могла проникнути людина. На...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 8.3. Жива речовина
Поняття про "живу речовину" було вперше розроблено В. І. Вернадським (1934,1936,1940 рр.). Під живою речовиною він розумів сукупність маси всіх...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 3.2. Основні риси будови Всесвіту
Наша Земля є маленькою складовою частиною єдиного матеріального світу, який називається Всесвітом. Всесвіт охоплює весь безмежний космічний простір і...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 2.3. Методи фізичної географії
Фізична географія використовує у своїх дослідженнях різноманітні методи: експедиційний, стаціонарний, порівняльно-описовий, експериментальний,...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 5.11. Гіпсографічна крива
Наочне уявлення про вертикальне розчленування рельєфу Землі та про співвідношення площ різних ступенів висот і глибин дає гіпсографічна крива. її будують...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 7.10. Льодовики
Льодовики - це величезні маси природного рухомого льоду, які утворюються внаслідок нагромадження, ущільнення і перекристалізації багаторічних твердих...
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 8.6. Вуглець у біосфері