ОТКУДА В АТМОСФЕРЕ КИСЛОРОД?
Казалось бы, на этот вопрос ответить нетрудно. Кислород — продукт жизнедеятельности растений и циа-нобактерий. Но всё не так просто, потому что кислород не только поступает в атмосферу, но и всё время из неё изымается. При этом количество кислорода, выделяющегося в процессе фотосинтеза, строго пропорционально количеству образовавшегося органического вещества. Но если это самое вещество в последующем будет разложено бактериями и грибами на простые минеральные компоненты, в том числе воду и углекислый газ, то в ходе данного процесса израсходуется ровно столько же кислорода, сколько выделили растения при его синтезе.
В научно-популярной литературе тропические леса нередко называют «лёгкими планеты». Ни в одном другом месте не образуется столь большого количества органического вещества на единицу площади, а соответственно, и не выделяется в атмосферу так много кислорода. Но (и это чрезвычайно важно!) в тропических лесах столь же интенсивно протекают и процессы разложения органического вещества.
Громадная армия грибов, бактерий и животных денно и нощно трудится над разрушением того, что было создано раньше растениями. Основная масса вещества достаётся им уже в виде отмерших частей растений. При этом активность организмов настолько велика, что даже подстилка (слой упавших перегнивающих листьев) в тропиках практически отсутствует. Естественно,
что все процессы разрушения органического вещества происходят с потреблением кислорода. Поэтому получается, что тропические леса поглощают за год кислорода столько же, сколько и выделяют.
Расчёты, проведённые учёными для лесов бассейна Амазонки (а это самый большой массив тропических лесов на Земле), показали, что в более влажные годы образование органического вещества превышает его разложение, поэтому кислорода больше выделяется, чем потребляется. А в более сухие — наоборот, разложение протекает интенсивнее, чем создание нового вещества, и, соответственно, кислорода больше потребляется, чем выделяется. В среднем же за десятилетний период эти процессы уравновешены.
Свободный кислород может накопиться в атмосфере только в том случае, если эквивалентное ему количество образованного органического вещества изымается из круговорота. Иными словами — становится недоступным для воздействия грибов, бактерий и животных.
Запасы керогена, угля, торфа, нефти — всё это органическое вещество оказалось захороненным в отложениях, а кислород, который выделился когда-то при его образовании, остался в атмосфере. Места, где из круговорота выводится большое количество органического вещества, существуют и сейчас. Это, например, торфяные болота, которыми так богата Россия. Если под «лёгкими» понимать орган, который снабжает организм кислородом и выводит из него углекислый газ, то «лёгкие планеты» — это прежде всего болота.
Часть накопленных растениями веществ ежегодно попадает в почву вместе с сухими листьями, ветвями и т. д.
кальций, кремний и др. Однако они требуются не всем, не всегда и в разных количествах. Набор же, обозначенный как CHNOPS, достаточно универсален — эти шесть элементов необходимы всем живым существам в больших количествах.
Все элементы этой группы совершают в биосфере круговороты, переходя от одних организмов к другим. Все они, кроме фосфора, могут образовывать летучие соединения и на определённой стадии находятся в атмосфере. Круговорот фосфора включает в себя перенос с материков в океан реками, а возвращение происходит только в результате геологических процессов подъёма дна или опускания суши.
Скорость круговорота элементов очень различна, однако это вовсе не означает, что каждый «крутится» сам по себе, независимо от остальных.
Наоборот, все элементы теснейшим образом связаны. Входя в состав веществ, из которых построен организм, каждый из них играет строго определённую роль и является абсолютно незаменимым. Нельзя, например, в живом организме (безразлично — человек это или бактерия) взять и заменить серу фосфором, а фосфор, скажем, азотом. Если какого-либо элемента организму не хватает, то он перестаёт расти и размножаться, несмотря на то что все остальные необходимые элементы могут при этом присутствовать в достаточном количестве.
|
