Биогеохимия углерода

Углерод - основа органических соединений. Его круговорот на много проще круговорота других веществ, т.к. в нем участвуют только органические соединения и СО2. Фонды углерода в природе обширны. Основная его часть аккумулирована в карбонатных отложениях океана, в кристаллических породах, каменном угле, нефти, природном газе, горючих сланцах, торфе. В атмосфере углекислого газа всего 0, 034%. Его содержание в геологической истории Земли постоянно уменьшалось высотой до момента формирования человека. И за тот продолжительный период углерод постепенно переходил из атмосферы в литосферу и там в виде известняков и углеродных ресурсов.

Уравнение фотосинтеза 6СО+ 6Н2О =С6Н12О6+ 6О2. Весь ассимилированный в процессе фотосинтеза углерод включается в углеводы, а в процессе дыхания весь углерод, содержащийся в органических соединениях, превращается в диоксид углерода СО2.

Биологический круговорот углерода протекает по схеме: биоассимиляция углерода из атмосферы водными или наземными растениями --- потребления органических соединений животными --- окисление органических веществ до углекислого газа в процессе дыхания и разложения отходов --- возврат углекислого газа в атмосферу. Если принять за 100% углерод, ассимилированный растениями в ходе фотосинтеза, то примерно 30% возвращается в фонд атмосферного углекислого газа в результате дыхания растений, а остальные 70% обеспечивают дыхание и продукцию животных, бактерий, грибов, в растительноядных и детритных пищевых цепях. В наземных экосистемах в круговорот вовлекается ежегодно 12% содержащегося в атмосфере углекислого газа. Поэтому углерод сравнительно быстро циркулирует между атмосферой, гидросферой, животными организмами. Время переноса атмосферного углерода равно примерно восьми годам. В связи с этим система круговорота атмосферного углерода значительно более чувствительна к внешним воздействиям, чем таковая кислорода. С середины 20 века ускорился процесс перехода СО2 в атмосферу за счет сжигания озабоченность, т.к. нарушается сложившееся в природе энергетическое равновесие. СО2 в атмосфере представляет из себя самым ярким представителем парниковых газов.

Исследования показывают, что с начала века среднее содержание углекислого газа в атмосфере, хотя и медленно, но постоянно увеличивается. Ученые связывают этот процесс главным образом с деятельностью человека, сжиганием все больших объемов углеводородного топлива. Его содержание в атмосфере увеличилось на 22% и продолжает расти. Такое положение вызывает серьезную тревогу у научной общественности.