Hər bir ekosistemdə olduğu kimi, biosferdə də karbon, azot, hidrogen, oksigen, fosfor, kükürd və digər maddələrin daimi dövriyyəsi mövcuddur.

Karbon qazı bitkilər və istehsalçılar tərəfindən udulur və fotosintez prosesi ilə karbohidratlara, zülallara, lipidlərə və digər üzvi birləşmələrə çevrilir. Bu maddələr heyvan istehlakçıları tərəfindən qidada istifadə olunur.

Eyni zamanda təbiətdə əks proses baş verir. Bütün canlı orqanizmlər nəfəs alır, atmosferə daxil olan CO 2-ni buraxır. Ölü bitki və heyvan qalıqları və heyvan nəcisləri parçalayıcı mikroorqanizmlər tərəfindən parçalanır. CO 2 atmosferə buraxılır. Karbonun bir hissəsi torpaqda üzvi birləşmələr şəklində toplanır.

Biosferdə karbon dövranı zamanı enerji ehtiyatları yaranır: neft, kömür, yanan qazlar, torf və ağac.

Bitkilər və heyvanlar parçalandıqda azot ammonyak şəklində buraxılır. Nitrifikasiya edən bakteriyalar ammonyakı bitkilər tərəfindən udulan azot və azot turşularının duzlarına çevirir. Bəzi azot fiksasiya edən bakteriyalar atmosfer azotunu mənimsəməyə qadirdir. Bu, təbiətdəki azot dövranını bağlayır.

Biosferdəki maddələrin dövranı nəticəsində elementlərin davamlı biogen miqrasiyası baş verir: bitki və heyvanların həyatı üçün zəruri olan kimyəvi elementlər ətraf mühitdən orqanizmə keçir; orqanizmlər parçalandıqda bu elementlər yenidən orqanizmə qayıdır. ətraf mühitə, bədənə daxil olduqları yerdən.

Biosferin əsasını biosferdə məskunlaşan bütün orqanizmlərin iştirakı ilə baş verən üzvi maddələrin dövranı təşkil edir və biotik dövr adlanır.

Biotik dövrün qanunları Yer üzündə həyatın uzunmüddətli mövcudluğu və inkişafı üçün əsasları ehtiva edir.

İnsan biosferin elementidir və Yer kürəsinin biokütləsinin tərkib hissəsi kimi bütün təkamül boyu ətrafdakı təbiətdən birbaşa asılı olmuş və ondan asılıdır.

Ali sinir fəaliyyətinin inkişafı ilə insan özü Yer kürəsində gələcək təkamüldə güclü ekoloji amil (antropogen amil) olur.

İnsanın təbiətə təsiri ikidir - müsbət və mənfi. İnsan fəaliyyəti çox vaxt təbii qanunların pozulmasına gətirib çıxarır.

Bəşəriyyət kütləsinin biosferdəki payı azdır, lakin onun fəaliyyəti çox böyükdür, hazırda biosferdə prosesləri dəyişdirən qüvvəyə çevrilmişdir.

V.İ.Vernadski iddia edir ki, biosfer təbii olaraq noosferə çevriləcək (qr. “noos” – ağıl” + qr. “kürə” – topdan).

V.İ.Vernadskinin fikrincə, noosfer insan əməyi ilə çevrilmiş və elmi düşüncə ilə dəyişdirilmiş biosferdir.

Hazırda elə bir dövr gəlib çatıb ki, insan öz təsərrüfat fəaliyyətini elə planlaşdırmalıdır ki, o, biosfer olan nəhəng ekosistemdə müəyyən edilmiş qanunauyğunluqları pozmasın və biokütlənin azalmasına töhfə verməsin.

Qidalanma dövrü. Baxılan əsas elementlərə əlavə olaraq, canlı orqanizmin metabolik prosesində bir sıra başqaları da iştirak edir. Onların bəziləri əhəmiyyətli miqdarda mövcuddur və natrium, kalium, kalsium, maqnezium kimi makronutrientlər kateqoriyasına aiddir. Bəzi elementlər çox kiçik konsentrasiyalarda (mikroelementlər) olur, lakin onlar da həyati əhəmiyyətə malikdirlər (dəmir, sink, mis, manqan və s.).[...]

Əsas qida maddələrinin və elementlərin dövrləri. Canlı orqanizmlər üçün ən əhəmiyyətli maddələrin və elementlərin dövrlərini nəzərdən keçirək (şək. 3-8). Su dövranı böyük bir geoloji dövrdür; və biogen elementlərin dövrləri (karbon, oksigen, azot, fosfor, kükürd və digər biogen elementlər) - kiçik biogeokimyəvi.[...]

Qidalanma dövrlərinin sürəti olduqca yüksəkdir. Atmosfer karbonunun dövriyyə müddəti təxminən 8 ildir. Hər il havadakı karbon dioksidin təxminən 12%-i yerüstü ekosistemlərdə dövriyyəyə çevrilir. Azotun ümumi dövriyyə müddəti 110 ildən çox, oksigen üçün isə 2500 il hesablanır.[...]

Biotik dövr. Ekosistemdə üzvi maddələrin sintezi və çürüməsi nəticəsində yaranan qida maddələrinin dövrü maddələrin biotik dövrü adlanır. Biogen elementlərə əlavə olaraq, biotik dövrə biota üçün ən vacib olan mineral elementləri və bir çox müxtəlif birləşmələri əhatə edir. Buna görə də, biotanın yaratdığı kimyəvi çevrilmələrin bütün tsiklik prosesi, xüsusən də bütün biosferə gəldikdə, biogekimyəvi dövr də adlanır.[...]

Biotik dövran qida maddələrinin və onlarda iştirak edən digər maddələrin ekosistemlərdə, biosferdə onların biotik və abiotik komponentləri arasında dövranıdır. Biosferin biotik dövrünün ən mühüm xüsusiyyəti yüksək dərəcədə izolyasiyadır.[...]

Digər tərəfdən, biokütlənin komponentləri kimi biogen elementlər sadəcə olaraq molekulları dəyişir, məsələn, nitrat N-zülal N-tullantıları N. Onlardan dəfələrlə istifadə oluna bilər və velosiped sürmək onların xarakterik xüsusiyyətidir. Günəş radiasiyasının enerjisindən fərqli olaraq, qida maddələrinin ehtiyatları sabit deyil. Onların bəzilərinin canlı biokütləyə bağlanması prosesi cəmiyyətə qalan miqdarı azaldır. Bitkilər və fitofaqlar nəhayət parçalanmasaydı, qida ehtiyatı tükənəcək və Yer üzündə həyat dayanacaqdı. Heterotrof orqanizmlərin fəaliyyəti qida maddələrinin dövriyyəsinin saxlanmasında və məhsulların formalaşmasında həlledici amildir. Şəkildə. 17.24 göstərir ki, bu elementlərin sadə qeyri-üzvi birləşmələr şəklində buraxılması yalnız parçalayıcı sistemdən baş verir. Reallıqda bu sadə molekulların (xüsusilə CO2) müəyyən hissəsi də istehlakçı sistem tərəfindən təmin edilir, lakin bu yolla biogen elementlərin çox kiçik bir hissəsi dövrəyə qayıdır. Burada həlledici rol parçalayıcılar sisteminə aiddir.[...]

Maddələrin dövriyyəsinin hərəkətverici qüvvələri günəş enerjisinin axınları və canlı maddənin fəaliyyətidir ki, bu da kimyəvi elementlərin nəhəng kütlələrinin hərəkətinə, fotosintez prosesində toplanmış enerjinin konsentrasiyasına və yenidən paylanmasına səbəb olur. Fotosintez və qida maddələrinin davamlı fəaliyyət göstərən tsiklik dövrləri sayəsində bütün ekosistemlərin və bütövlükdə biosferin sabit təşkili yaradılır və onların normal fəaliyyəti həyata keçirilir.[...]

Biogen birləşmələrin xarici axınları olmadıqda, biosfer yalnız maddələrin qapalı dövrü olduqda sabit mövcud ola bilər, bu müddət ərzində qida maddələri qapalı dövrlər həyata keçirir, növbə ilə biosferin qeyri-üzvi hissəsindən üzvi hissəyə keçir və s. əksinə. Bu dövranı biosferin canlı orqanizmləri həyata keçirir. Hesab edilir ki, biosferdə bir-biri ilə əlaqəsi olmayan 1027 canlı orqanizm var. Biosferin təkamül yolu ilə inkişafı prosesində funksional təyinatına və qida maddələrinin siklində iştirakına görə fərqlənən aşağıdakı üç orqanizm qrupu formalaşmışdır: istehsalçılar, parçalayıcılar və istehlakçılar.[...]

Canlı təbiətdəki maddi proseslər, biogen elementlərin dövrləri ən müxtəlif orqanizmlər daxilində yalnız bir böyüklük sırası daxilində dəyişən stoxiometrik əmsallarla enerji axınları ilə əlaqələndirilir. Üstəlik, katalizin yüksək effektivliyinə görə orqanizmlərdə yeni maddələrin sintezi üçün enerji sərfi bu proseslərin texniki analoqlarına nisbətən xeyli azdır.[...]

Qidalanma dövrünün bir çox intensiv tədqiqatlarından irəli gələn təcrübə üçün çox vacib bir nəticə ondan ibarətdir ki, gübrələrin həddindən artıq olması insanlar üçün onların çatışmazlığı qədər faydasız ola bilər. Əgər sistemə hal-hazırda aktiv orqanizmlərin istifadə edə biləcəyindən daha çox material daxil olarsa, artıqlıq tez torpaq və çöküntülərlə bağlanır və ya yuyulma nəticəsində itirilir və orqanizmlərin böyüməsi ən çox arzu olunan zaman əlçatmaz olur. Bir çox insanlar səhvən inanırlar ki, 1 kq gübrə (və ya pestisid) öz bağının və ya gölməçəsinin müəyyən bir sahəsi üçün tövsiyə olunursa, 2 kq iki dəfə çox fayda gətirəcəkdir. Bu daha çox-daha yaxşıdır tərəfdarları Şəkil 1-də göstərilən subsidiya-stress əlaqəsini başa düşsələr yaxşı olardı. 3.5. Diqqətlə tətbiq edilmədikdə, subsidiyalar istər-istəməz stress mənbəyinə çevrilir. Balıq gölməçələri kimi ekosistemlərin həddindən artıq mayalanması əldə edilən nəticələr baxımından təkcə israfçılıq deyil, həm də sistemdə gözlənilməz dəyişikliklərə səbəb ola bilər, həmçinin aşağı axın ekosistemlərini çirkləndirə bilər. Fərqli orqanizmlər müxtəlif səviyyəli element tərkibinə uyğunlaşdıqları üçün uzun müddət davam edən həddindən artıq mayalanma orqanizmlərin növ tərkibində dəyişikliklərə gətirib çıxarır və bizə lazım olanlar yoxa çıxa, lazımsızlar yarana bilər.[...]

Torpaqda baş verən bir çox proseslər torpaq mikroorqanizmlərinin həyati fəaliyyəti - qida maddələrinin dövrləri, heyvan və bitki qalıqlarının minerallaşması, torpağın bitkilər üçün mövcud olan azot formaları ilə zənginləşdirilməsi ilə əlaqələndirilir. Torpağın münbitliyi mikroorqanizmlərin fəaliyyəti ilə bağlıdır. Deməli, torpaq mikroorqanizmləri birbaşa olaraq bitki həyatına, onların vasitəsilə isə yerüstü ekosistemlərin əsas hissələrindən biri olmaqla heyvanlara və insanlara təsir göstərir.[...]

Gölməçələr və göllər tədqiqat üçün xüsusilə əlverişlidir, çünki qısa müddət ərzində onlarda olan qida maddələrinin dövrləri müstəqil hesab edilə bilər. Hutchinson (1957) və Pomeroy (1970) fosfor dövrü və digər həyati elementlərin dövrləri üzrə işlərin icmallarını dərc etdilər.[...]

Transpirasiyanın müsbət tərəfləri də var. Buxarlanma yarpaqları sərinləşdirir və digər proseslərlə yanaşı, qida maddələrinin dövranını təşviq edir. Digər proseslər ionların torpaq vasitəsilə köklərə daşınması, ionların kök hüceyrələri arasında daşınması, bitki daxilində hərəkəti və yarpaqlardan yuyulmasıdır (Kozlowski, 1964, 1968). Bu proseslərin bəziləri su və duzların daşınma sürətini məhdudlaşdıra bilən metabolik enerji tələb edir (Fried və Broeshart, 1967). Beləliklə, transpirasiya sadəcə açıq fiziki səthlərin funksiyası deyil. Meşələr çəmənli bitkilərdən daha çox su itirməməlidir. Nəmli meşə şəraitində enerji subsidiyası kimi transpirasiyanın rolu Fəsildə müzakirə edilmişdir. 3. Bəzi tropik bulud meşələrində olduğu kimi, hava həddindən artıq rütubətli olarsa (nisbi rütubət 100%-ə yaxınlaşır), yəqin ki, transpirasiyanın olmaması səbəbindən ağaclar böyüyür və bitki örtüyünün çox hissəsi epifitlərdən ibarətdir” (N. Odum, Göyərçin, 1970).[...]

Enerji qapalı dövrlərdə ötürülə bilməz və təkrar istifadə edilə bilməz, lakin maddə ola bilər. - Materiya (qida elementləri də daxil olmaqla) "halqalar" şəklində bir cəmiyyətdən keçə bilər. - Qidalı maddələrin dövrü heç vaxt mükəmməl deyil. - Hubbard Brook Meşəsinin tədqiqi. ■-The kükürd bu qayda üçün mühüm istisna olsa da (əsasən “turşu yağışı” səbəbindən) qida maddələrinin girişi və çıxışı dövrədə iştirak edən miqdarla müqayisədə adətən aşağı olur, - Meşələrin qırılması dövrü açır və qida maddələrinin itirilməsinə səbəb olur.- Yerüstü biomlar ölü üzvi maddələr və canlı toxumalar arasında qida maddələrinin paylanmasına görə fərqlənir, - Cərəyanlar və çökmə su ekosistemlərində qida axınına təsir edən mühüm ■ faktorlardır.[...]

Bütün insanlar qida zəncirlərində 1-ci və 2-ci dərəcəli istehlakçılar olmaqla qida istehlak edirlər. Onlar qida maddələrinin dövriyyəsində iştirak edən parçalayıcılar tərəfindən istifadə olunan fizioloji metabolizm məhsullarını ifraz edirlər. İnsan Yer üzündə hazırda məlum olan 3 milyon bioloji növdən biridir.[...]

İstənilən ekosistemi müxtəlif materialların keçdiyi və bu materialların müxtəlif müddətlərdə qala bildiyi bloklar silsiləsi kimi təsəvvür etmək olar (Şəkil 10.3). Ekosistemdəki mineral maddələrin dövrlərində, bir qayda olaraq, üç aktiv blok iştirak edir: canlı orqanizmlər, ölü üzvi detritlər və mövcud qeyri-üzvi maddələr. İki əlavə blok - dolayı yolla əldə edilə bilən qeyri-üzvi maddələr və çökdürən üzvi maddələr - ümumi dövrün bəzi periferik hissələrində qida maddələrinin dövrləri ilə əlaqələndirilir (Şəkil 10.3), lakin bu bloklar və ekosistemin qalan hissəsi arasında mübadilə yavaşdır. aktiv bloklar arasında baş verən mübadilə üçün ... [...]

Karbon, azot və fosfor orqanizmlərin həyatında mühüm əhəmiyyət kəsb edir. Fotosintez prosesində oksigen və üzvi maddələrin əmələ gəlməsi üçün lazım olan onların birləşmələridir. Aşağı çöküntülər qida maddələrinin dövriyyəsində mühüm rol oynayır. Bir halda onlar bir mənbə, digərində - su anbarının üzvi və mineral ehtiyatlarının akkumulyatorudur. Onların dib çöküntülərindən tədarükü pH-dan, həmçinin bu elementlərin suda konsentrasiyasından asılıdır. PH artması və qida maddələrinin aşağı konsentrasiyası ilə dib çöküntülərindən suya fosfor, dəmir və digər elementlərin tədarükü artır.[...]

İcmaların (biosenozların) strukturunun və fəaliyyətinin öyrənilməsinin mühüm vəzifəsi icmaların sabitliyini və onların mənfi təsirlərə qarşı durma qabiliyyətini öyrənməkdir. Ekosistemləri öyrənərkən, bir qidalanma səviyyəsindən digərinə keçid zamanı maddənin dövranını və enerji axınındakı dəyişiklikləri kəmiyyətcə təhlil etmək mümkün olur. Populyasiya və biosenotik səviyyələrdə istehsal-enerji yanaşması müxtəlif təbii və insan tərəfindən yaradılmış ekosistemləri müqayisə etməyə imkan verir. Ekologiya elminin başqa bir vəzifəsi quru və su ekosistemlərində müxtəlif növ əlaqələri öyrənməkdir. Bütövlükdə biosferin öyrənilməsi xüsusilə vacibdir: bütün yer kürəsində ilkin istehsalın və məhvinin, qida maddələrinin qlobal dövrünün müəyyən edilməsi; bu problemlər yalnız müxtəlif ölkələrin alimlərinin birgə səyləri ilə həll edilə bilər.[...]

Kimyada dövri sistem, astronomiyada göy cisimlərinin hərəkət qanunları və s.) Bu qanunauyğunluqlar, məsələn, eyni növlərin (yaxud eyni böyümə formalarının, məhsuldarlığın, biogen elementlərin dövriyyə sürətlərinin) mövcudluğunda özünü göstərir. və s.) müxtəlif yerlərdə. Bu da öz növbəsində belə təkrarlanmanın səbəbləri haqqında fərziyyələrin yaranmasına gətirib çıxarır. Daha sonra fərziyyələr əlavə müşahidələr və ya təcrübələrlə sınaqdan keçirilə bilər.[...]

Bütün münasibətlər formaları birlikdə təbii seçmə mexanizmini təşkil edir və həyatın təşkili forması kimi icmanın sabitliyini təmin edir. İcma həyatın təşkilinin minimal formasıdır. ərazinin müəyyən bir ərazisində demək olar ki, qeyri-məhdud müddət fəaliyyət göstərə bilər. Yalnız icma səviyyəsində qida maddələrinin dövrü ərazinin müəyyən bir sahəsində həyata keçirilə bilər, bunsuz ərazinin məhdud həyat resursları ilə qeyri-məhdud ömrü təmin etmək mümkün deyil.[...]

Orqanizmlərin həyat fəaliyyəti nəticəsində bir-birinə zidd və ayrılmaz iki proses baş verir. Bir tərəfdən sadə abiotik komponentlərdən canlı üzvi maddələr sintez olunur, digər tərəfdən üzvi birləşmələr məhv edilərək sadə abiotik maddələrə çevrilir. Bu iki proses ekosistemlərin biotik və abiotik komponentləri arasında maddələr mübadiləsini təmin edir və qida maddələrinin biogeokimyəvi dövrünün əsas nüvəsini təşkil edir. [...]

Hələ 20-ci əsrin yetmişinci illərində kimyaçı Ceyms Lavlok və mikrobioloq Lin Marqulis Yer atmosferinin bioloji obyektlər tərəfindən kompleks tənzimlənməsi nəzəriyyəsini irəli sürdülər, ona görə bitkilər və mikroorqanizmlər fiziki mühitlə birlikdə müəyyən geokimyəvi elementlərin saxlanmasını təmin edir. yer üzündə həyat üçün əlverişli şərait. Bu, atmosferdə oksigenin nisbətən yüksək tərkibi və karbon qazının az olması, müəyyən rütubət və hava istiliyidir. Bu tənzimləmədə xüsusi rol qida maddələrinin dövranını təmin edən quru və su ekosistemlərinin mikroorqanizmlərinə aiddir. Yer atmosferində müəyyən miqdarda karbon qazının saxlanmasında və istixana effektinin qarşısının alınmasında Dünya Okeanında mikroorqanizmlərin tənzimləyici rolu yaxşı məlumdur.[...]

Canlı maddənin reproduktiv potensialı çox böyükdür. Əgər ölüm bir müddət dayandırılsa və çoxalma və böyümə heç bir şəkildə məhdudlaşdırılmasaydı, o zaman kosmik miqyasda "bioloji partlayış" baş verərdi: iki gündən az müddətdə mikroorqanizmlərin biokütləsi mikroorqanizmlərin kütləsindən bir neçə dəfə çox olardı. Qlobus. Bu, maddə məhdudiyyətinə görə baş vermir; Ekosferin biokütləsi yüz milyonlarla il ərzində nisbətən sabit səviyyədə saxlanılır. Günəş enerjisi axınının daimi pompalanması ilə canlı təbiət qida maddələrinin dövrlərini təşkil edərək qida materialının məhdudiyyətini aradan qaldırır. Bu, bir çox ekosistemin yüksək məhsuldarlığını təmin edir (bax Cədvəl 2. 1).[...]

Təbiətə antropogen təzyiq təkcə çirklənmə ilə məhdudlaşmır. Təbii ehtiyatların istismarı və bunun nəticəsində ekoloji sistemlərin pozulması da eyni dərəcədə vacibdir. Ətraf mühitin idarə edilməsi çox baha başa gəlir - istehlak olunan resursların adi pul dəyərindən qat-qat çoxdur. Hər şeydən əvvəl ona görə ki, təbiət iqtisadiyyatında, eləcə də insan təsərrüfatında sərbəst ehtiyatlar yoxdur: yer, enerji, günəş işığı, su, oksigen, Yerdəki ehtiyatları nə qədər tükənməz görünsə də, ciddi şəkildə ödənilir. onları istehlak edən hər hansı sistem tərəfindən, tamlığı və qayıdış sürəti, dəyərlərin dövriyyəsi, maddi dövrlərin qapalılığı - qida, enerji, qida, pul, sağlamlıq üçün ödənilir... Çünki bütün bunlara münasibətdə məhdud resurslar qanunu tətbiq edilir.

Biosferdə canlı orqanizmlərin fəaliyyəti ətraf mühitdən çoxlu miqdarda faydalı qazıntıların çıxarılması ilə müşayiət olunur. Orqanizmlər öldükdən sonra onları təşkil edən kimyəvi elementlər ətraf mühitə qaytarılır. Təbiətdəki maddələrin biogen (canlı orqanizmlərin iştirakı ilə) dövrü, yəni litosfer, atmosfer, hidrosfer və canlı orqanizmlər arasında maddələrin dövranı belə yaranır. Maddələrin dövranı dedikdə, təbiətdə daha çox və ya daha çox açıqlanan tsiklik təbiətə malik olan maddələrin təkrar çevrilməsi və hərəkəti prosesi başa düşülür.

Bütün canlı orqanizmlər xarici mühitdən bəzi maddələri udur, digərlərini isə ona buraxaraq maddələr dövriyyəsində iştirak edir. Beləliklə, bitkilər xarici mühitdən karbon qazı, su və mineral duzları istehlak edərək ona oksigen buraxırlar. Heyvanlar bitkilərin buraxdığı oksigeni nəfəs alır və onları yeməklə sudan və karbon qazından sintez olunan üzvi maddələri mənimsəyərək qidanın həzm olunmamış hissəsindən karbon qazı, su və maddələri buraxırlar. Bakteriya və göbələklər ölü bitkiləri və heyvanları parçalayanda əlavə miqdarda karbon qazı əmələ gəlir, üzvi maddələr minerallara çevrilir və onlar torpağa daxil olur və yenidən bitkilər tərəfindən sorulur. Beləliklə, əsas kimyəvi elementlərin atomları daim bir orqanizmdən digərinə, torpaqdan, atmosferdən və hidrosferdən - canlı orqanizmlərə, onlardan isə - ətraf mühitə miqrasiya edir, bununla da biosferin cansız maddəsini doldurur. Bu proseslər sonsuz sayda təkrarlanır. Beləliklə, məsələn, bütün atmosfer oksigeni canlı maddədən 2 min ildə, bütün karbon qazı - 200-300 ildə keçir.

Kimyəvi elementlərin biosferdə az-çox qapalı yollar üzrə fasiləsiz dövriyyəsinə biogeokimyəvi dövr deyilir. Belə dövriyyəyə ehtiyac onların planetdə məhdud təchizatı ilə izah olunur. Həyatın sonsuzluğunu təmin etmək üçün kimyəvi elementlər dairəvi hərəkət etməlidir. Hər bir kimyəvi elementin dövrü Yerdəki maddələrin ümumi böyük dövrəsinin bir hissəsidir, yəni bütün dövrlər bir-biri ilə sıx bağlıdır.

Maddələrin dövranı, təbiətdə baş verən bütün proseslər kimi, daimi enerji axını tələb edir. Həyatın mövcudluğunu təmin edən biogen dövrün əsasını günəş enerjisi təşkil edir. Qida zəncirinin mərhələlərində üzvi maddələrlə bağlanan enerji azalır, çünki onun böyük hissəsi ətraf mühitə istilik şəklində daxil olur və ya orqanizmlərdə baş verən proseslərə sərf olunur.Ona görə də biosferdə enerji axını və onun çevrilməsi müşahidə olunur. . Beləliklə, biosfer yalnız maddələrin daimi dövranı və günəş enerjisinin axını olduqda sabit ola bilər.

Təbii ehtiyatlar

Hər bir heyvan və ya bitki öz ekosisteminin qida zəncirlərində bir halqadır, cansız təbiətlə maddələr mübadiləsi aparır və buna görə də biosferdəki maddələrin dövriyyəsinə daxil olur. Müxtəlif birləşmələrdə olan kimyəvi elementlər canlı orqanizmlər, atmosfer və torpaq, hidrosfer və litosfer arasında dövr edir. Bəzi ekosistemlərdə başlayan dövr digərlərində bitir. Planetin bütün biokütləsi maddələrin dövrəsində iştirak edir, bu, biosferə bütövlüyü və sabitliyini verir. Canlı orqanizmlər bir çox birləşmələrin hərəkətinə və çevrilməsinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Bioloji dövrə ilk növbədə üzvi maddələri təşkil edən elementləri əhatə edir: C, N, S, P, O, H, həmçinin bir sıra metallar (Fe, Ca, Mg və s.).

Birləşmələrin dövranı əsasən Günəşin enerjisi hesabına həyata keçirilir. Yaşıl bitkilər öz enerjisini toplayıb torpaqdan mineral birləşmələri istehlak edərək üzvi maddələr sintez edirlər. Üzvi maddələr qida zəncirləri vasitəsilə biosferə yayılır. Reduktorlar bitki və heyvan üzvi maddələrini mineral birləşmələrə çevirərək bioloji dövranı bağlayır.

Okeanın yuxarı qatlarında və quru səthində üzvi maddələrin əmələ gəlməsi, torpaqda və dənizin dərinliklərində isə onun minerallaşması üstünlük təşkil edir. Quşların, balıqların və həşəratların köçü də onların topladığı elementlərin köçürülməsinə kömək edir. İnsan fəaliyyəti elementlərin dövriyyəsinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir.

Su dövrü. Günəş tərəfindən qızdırılan planetin suları buxarlanır. Həyat verən yağış kimi düşən rütubət çoxlu miqdarda qeyri-üzvi və üzvi birləşmələri daşıyaraq çay suyu və ya filtrasiya yolu ilə təmizlənmiş yeraltı su kimi okeana qayıdır. Canlı orqanizmlər metabolik proseslərin zəruri komponenti olan su dövrəsində fəal iştirak edirlər (suyun bioloji rolu üçün § 1-ə baxın). Quruda suyun çox hissəsi bitkilər tərəfindən buxarlanır, axıntıları azaldır və torpaq eroziyasının qarşısını alır. Buna görə də, meşələrin qırılması baş verdikdə, səth axını bir anda bir neçə dəfə artır və torpaq örtüyünün intensiv aşınmasına səbəb olur. Meşə qarın əriməsini ləngidir və tədricən aşağı axan ərimiş su əkin sahələrini yaxşı nəmləndirir. Qrunt sularının səviyyəsi yüksəlir və yaz daşqınları nadir hallarda dağıdıcı olur.

Tropik yağış meşələri suyu saxlayaraq və tədricən buxarlanaraq isti ekvatorial iqlimi mülayimləşdirir (bu hadisəyə transpirasiya deyilir). Tropik meşələrin qırılması yaxın ərazilərdə fəlakətli quraqlıqlara səbəb olur. Meşələrin yırtıcı şəkildə məhv edilməsi Şimali Afrikada baş verdiyi kimi bütün ölkələri səhraya çevirə bilər. Bitki örtüyü ilə tənzimlənən su dövranı Yer üzündə həyatın davam etməsi üçün ən vacib şərtdir.

Karbon dövrü. Fotosintez zamanı bitkilər karbon qazı vasitəsilə karbonu udurlar. Onların istehsal etdikləri üzvi maddələr qida zəncirləri vasitəsilə bütün ekosistemdə paylanan əhəmiyyətli miqdarda karbon ehtiva edir. Tənəffüs prosesi zamanı orqanizmlər karbon qazı buraxırlar. Dənizdə və quruda üzvi qalıqlar parçalayıcılar tərəfindən minerallaşır. Minerallaşmanın məhsullarından biri - karbon qazı dövranı bağlayaraq atmosferə qayıdır.

6-8 il ərzində canlılar atmosferdəki bütün karbondan keçir. Hər il 50 milyard tona qədər karbon fotosintez prosesində iştirak edir. Onun bir hissəsi torpaqda və okeanların dibində - yosun və mollyuskaların skeletlərində, mərcan riflərində toplanır. Çökmə süxurlarında əhəmiyyətli bir karbon ehtiyatı var. Fosil bitkilər və planktonik orqanizmlər əsasında kömür, üzvi əhəngdaşı və torf, təbii qaz və ola bilsin, neft yataqları əmələ gəlmişdir (bəzi alimlər neftin abiogen mənşəyini irəli sürürlər). Təbii yanacaqlar yandıqda atmosferə karbon əlavə edir. Hər il atmosferdə karbonun miqdarı 3 milyard ton artır və biosferin sabitliyini poza bilər. Artım sürəti davam edərsə, karbon qazının istixana effekti nəticəsində yaranan qütb buzlarının intensiv əriməsi bütün dünyada geniş sahilyanı ərazilərin su altında qalmasına səbəb olacaq.

Azot dövrü. Azotun canlı orqanizmlər üçün əhəmiyyəti əsasən onun zülallarda və nuklein turşularında olması ilə müəyyən edilir. Azot, karbon kimi, üzvi birləşmələrin bir hissəsidir, bu elementlərin dövrləri sıx bağlıdır. Azotun əsas mənbəyi atmosfer havasıdır. Canlı orqanizmlər tərəfindən fiksasiya yolu ilə azot havadan torpağa və suya keçir. Hər il mavi-yaşıllar təxminən 25 kq/ha azot bağlayır. Azot və nodül bakteriyalarını effektiv şəkildə düzəldir.

Bitkilər torpaqdan azot birləşmələrini udur və üzvi maddələr sintez edir. Üzvi maddələr qida zəncirləri vasitəsilə ammiakın sərbəst buraxılması ilə zülalları parçalayan parçalayıcılara qədər yayılır, bu da digər bakteriyalar tərəfindən nitritlərə və nitratlara çevrilir. Azotun oxşar dövranı bentos və plankton orqanizmləri arasında baş verir. Denitrifikasiya edən bakteriyalar azotu atmosferə qaytarılan sərbəst molekullara qədər azaldır. Az miqdarda azot ildırım atqıları ilə oksidlər şəklində sabitlənir və yağıntı ilə torpağa daxil olur, həmçinin dərin dəniz çöküntülərində itkini kompensasiya edən vulkanik fəaliyyətdən gəlir. Azot həm də atmosfer havasından sənaye fiksasiyasından sonra gübrə şəklində torpağa daxil olur.

Azot dövrü karbon dövrünə nisbətən daha qapalı bir dövrdür. Onun yalnız kiçik bir hissəsi çaylar tərəfindən yuyulur və ya ekosistemlərin sərhədlərini tərk edərək atmosferə gedir.

Kükürd dövrü. Kükürd bir sıra amin turşularının və zülalların bir hissəsidir. Kükürd birləşmələri dövrəyə əsasən sulfidlər şəklində quru və dəniz dibi süxurlarının aşınma məhsullarından daxil olur. Bir sıra mikroorqanizmlər (məsələn, kemosintetik bakteriyalar) sulfidləri bitkilər üçün əlçatan formaya - sulfatlara çevirməyə qadirdir. Bitkilər və heyvanlar ölür, onların qalıqlarının parçalayıcılar tərəfindən minerallaşması kükürd birləşmələrini torpağa qaytarır. Beləliklə, kükürd bakteriyaları zülalların sulfatlara parçalanması zamanı əmələ gələn hidrogen sulfidini oksidləşdirir. Sulfatlar az həll olunan fosfor birləşmələrini həll olunanlara çevirməyə kömək edir. Bitkilər üçün mövcud olan mineral birləşmələrin miqdarı artır və onların qidalanması üçün şərait yaxşılaşır.

Kükürd tərkibli mineralların ehtiyatları çox əhəmiyyətlidir və bu elementin atmosferdə həddindən artıq olması, turşu yağışlarına səbəb olan və sənaye müəssisələrinin yaxınlığında fotosintez proseslərini pozması artıq alimləri narahat edir. Təbii yanacaqların yandırılması zamanı atmosferdə kükürdün miqdarı əhəmiyyətli dərəcədə artır.

Fosfor dövrü. Bu element bir sıra həyati molekullarda olur. Onun dövrü süxurlardan fosfor tərkibli birləşmələrin yuyulması və torpağa daxil olması ilə başlayır. Fosforun bir hissəsi çaylara və dənizlərə daşınır, digər hissəsi isə bitkilər tərəfindən sorulur. Fosforun biogen dövrü ümumi sxem üzrə baş verir: istehsalçılar→istehlakçılar→reduktorlar.

Əhəmiyyətli miqdarda fosfor gübrə ilə əkin sahələrinə verilir. Balıqçılıq yolu ilə hər il təxminən 60 min ton fosfor materikə qaytarılır. İnsan protein pəhrizində balıq 20% -dən 80% -ə qədərdir; bəzi aşağı qiymətli balıq növləri fosfor da daxil olmaqla faydalı elementlərlə zəngin gübrələrə işlənir.

Fosfor tərkibli süxurların illik istehsalı 1-2 milyon ton təşkil edir.Fosfor tərkibli süxurların ehtiyatları hələ də böyükdür, lakin gələcəkdə bəşəriyyət yəqin ki, fosforun biogen dövrəyə qaytarılması problemini həll etməli olacaq.

Təbii ehtiyatlar. Həyatımızın mümkünlüyü və onun şərtləri təbii ehtiyatlardan asılıdır. Bioloji və xüsusilə qida ehtiyatları həyatın maddi əsasını təşkil edir. Mineral və enerji ehtiyatları istehsala daxil edildikdə sabit həyat səviyyəsinin əsasını təşkil edir.

Resurslar adətən tükənməz və tükənməz bölünür. Günəşin və küləyin, atmosfer havasının və suyun enerjisi praktiki olaraq tükənməzdir. Lakin müasir qeyri-ekoloji sənaye istehsalı ilə su və hava yalnız şərti olaraq tükənməz ehtiyat hesab edilə bilər. Bir çox ərazilərdə çirklənmə təmiz su və hava çatışmazlığına səbəb olub. Bu ehtiyatların tükənməz qalması üçün təbiətə diqqətli münasibət lazımdır.

Tükənən ehtiyatlar bərpa olunmayan və bərpa olunana bölünür. Bərpa olunmayan ehtiyatlara itirilmiş heyvan və bitki növləri və əksər minerallar daxildir. Bərpa olunan resurslara ağac, ov heyvanları və balıqlar, bitkilər, həmçinin bəzi minerallar, məsələn, torf daxildir.

Təbii ehtiyatları intensiv şəkildə istehlak etməklə insan təbii tarazlığı qorumalıdır. Maddələrin dövriyyəsində resursların balansı biosferin sabitliyini müəyyən edir.

1. Canlı orqanizmlər maddələrin dövriyyəsində necə iştirak edir? Üzvi maddələrin əmələ gəlməsi harada üstünlük təşkil edir, onun minerallaşması harada baş verir?
2. Su dövranını təsvir edin. Onun tənzimlənməsində meşələrin rolu nədir?
3. Karbon dövrü necə baş verir? Bitkiləri dövrdən xaric etmək mümkündürmü?
4. Azot, kükürd və fosfor dövrlərinin xüsusiyyətləri hansılardır?
5. Hansı resurslar xüsusilə diqqətli davranmağı tələb edir?

İnsanın iqtisadi fəaliyyəti və qlobal ekoloji problemlər

Torpaq səthinin təxminən 10-15%-i şumlanmış, 25%-i tam və ya qismən becərilən otlaqlardır. Buna nəqliyyat şəbəkəsinin, sənayenin, bina və tikililərin tutduğu səthin 3-5%-ni, mədənçilik nəticəsində zədələnmiş Yer kürəsinin təxminən 1-2%-ni də əlavə etsək, belə çıxır ki, quru səthinin demək olar ki, yarısı insan fəaliyyəti ilə dəyişdirilir.

Sivilizasiyanın inkişafı ilə onun biosfer dövrlərinə mənfi töhfəsi artır. Hər ton sənaye məhsuluna 20-50 ton tullantı düşür. Böyük şəhərlərdə hər bir insan ildə 1 tondan çox ərzaq və məişət tullantıları istehsal edir. Biosferdəki disharmoniya həm flora və faunaya, həm də insan sağlamlığına təsir göstərir. Torpağa, atmosferə və su hövzələrinə daxil olan bir çox çirkləndiricilər bitki və heyvanların toxumalarında toplanır və qida zəncirləri vasitəsilə insan orqanizminə sirayət edir. Zəhərli birləşmələr anadangəlmə və irsi anomaliyalara səbəb olan mutasiyaların sayını əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər. Planetin müxtəlif regionlarından əldə edilən məlumatların müqayisəsi alimləri belə qənaətə gətirib ki, xərçəngin ən azı 80%-i ətraf mühitin kimyəvi çirklənməsi nəticəsində yaranır.

Atmosferin çirklənməsi əsasən təbii yanacaqların nəqliyyat, kommunal xidmətlər və sənaye tərəfindən yanması nəticəsində baş verir. Şəhərlərdə çirkləndiricilərin 60%-dən çoxu nəqliyyatın, təxminən 15%-i istilik elektrik stansiyalarının payına, tullantıların 25%-i sənaye və tikinti müəssisələrinin payına düşür. Əsas çirkləndiricilər kükürd, azot, metan və karbonmonoksit oksidləridir. Bitkilərdə havanın çirklənməsi ciddi maddələr mübadiləsinin pozulmasına və müxtəlif xəstəliklərə səbəb olur. Kükürd dioksidi xlorofili məhv edir və polen taxıllarının inkişafına mane olur, yarpaqlar və iynələr quruyur və düşür. Digər çirkləndiricilərin təsiri də az zərərli deyil.

Hər il atmosferə 100 milyon tona yaxın kükürd oksidi, 70 milyon tondan çox azot oksidi, 180 milyon ton dəm qazı atılır.

Turşu yağıntısı. Çirkləndiricilərin yüksək konsentrasiyası turşu yağışlarının və dumanın əmələ gəlməsinə səbəb olur. Kükürd və azot dioksidləri (SO2, NO2) suda həll edildikdə turşu yağıntıları (yağış, qar, duman) əmələ gəlir. Turşu yağıntı bitki yarpaqlarından zülalları, amin turşularını, şəkəri və kaliumu yuyur və üst qoruyucu təbəqəni zədələyir. Turşu məhlulları torpağa asidik bir mühit gətirir, humusun yuyulmasına səbəb olur, kalsium, kalium və maqneziumun həyati duzlarının miqdarını azaldır. Turşu torpaqlar mikroorqanizmlər baxımından zəifdir, zibilin məhv olma sürəti ləngiyir, parçalayıcıların sayının azalması ekosistemlərin tarazlığını pozur.

Turşu yağışları nəhəng ekosistemləri məhv edir, bitkilərin və meşələrin ölümünə səbəb olur, gölləri və çayları cansız su hövzələrinə çevirir. ABŞ-da son 100 ildə turşu yağışları 40 dəfə turşulu olub, 200-ə yaxın göl balıqsız qalıb, İsveçdə göllərin 20%-i fəlakətli vəziyyətdədir. İsveçdə yağan turşu yağışlarının 70%-dən çoxu digər ölkələrdən gələn tullantılar hesabına yaranır. Avropada yağan turşu yağışlarının təxminən 20%-i Şimali Amerikada kükürd oksidi emissiyalarının nəticəsidir.

Duman. Atmosferin aşağı təbəqələrində günəş işığının təsiri ilə çirkləndiricilər canlı orqanizmlər üçün son dərəcə zərərli birləşmələr əmələ gətirir, duman şəklində müşahidə olunur. Böyük şəhərlərdə duman səbəbindən günəş işığının miqdarı 10-15%, ultrabənövşəyi şüalar isə 30% azalır.

Ozon dəlikləri. 20-25 km hündürlükdə atmosferdə çoxlu sayda ozon molekulları (O3) mövcuddur ki, onlar canlı orqanizmlər üçün dağıdıcı olan günəş spektrinin sərt hissəsini udurlar. 1982-ci ildə elm adamları Antarktida üzərində, 1987-ci ildə isə Şimal Qütbündə ozon təbəqəsində bir dəlik aşkar etdilər. Alimlər qorxurlar ki, yer kürəsinin məskunlaşan hissəsinin üstündə də dəliklər görünə bilər. Bu, dəri xərçənginin artmasına, kataraktaya, meşə və dəniz ekosistemlərinin pozulmasına səbəb ola bilər.

Ozon dəlikləri hansı səbəblərdən yaranır? Alimlər təklif edirlər ki, əsas aerozolların istehsalında və soyuducu sənayedə istifadə olunan freonların (xloroflorokarbonlar СFCl3, СF2Сl2) yığılmasıdır. Bu qazlar atmosferdə onilliklər ərzində qalır. Stratosferə düşdükdən sonra onlar günəş radiasiyası ilə parçalanır və ozonun oksigenə çevrilməsini kataliz edən xlor atomlarını əmələ gətirirlər.

İstixana effekti. Bəzi atmosfer qazları görünən işığı yaxşı ötürür və planetin istilik radiasiyasını udur və ümumi istiləşməyə səbəb olur. İstixana effekti 50% karbon qazının, 18% metandan və 14% freonların olması səbəbindəndir. Atmosferdə CO2 miqdarının artması əsasən yanacağın yanması və şum üçün meşələrin təmizlənməsi, həmçinin geniş əkin sahələrində humusun intensiv minerallaşması ilə əlaqədardır.

Metan atmosferə bataqlıq ərazilərdən, çəltik plantasiyalarının sulu torpaqlarından, çoxsaylı heyvandarlıq təsərrüfatlarından və kömür yataqlarının açılması zamanı daxil olur. Metan gevişən heyvanların əsas metabolik məhsullarından biridir, onların ifrazatına xarakterik kəskin qoxu verir. 20-ci əsrdə atmosferdə CO2-nin miqdarı 25%, metan isə 100% artıb ki, bu da orta temperaturu 0,5°C artırıb. Bu tendensiya ilə yaxın 50 ildə temperatur 3-5°C yüksələ bilər. Hesablamalar göstərir ki, qütb buzlarının əriməsi dəniz səviyyəsinin 0,5-1,5 m qalxmasına səbəb olacaq.Misirdə Nil deltasının münbit torpaqlarının 20-30%-i su altında qalacaq, sahilyanı kəndlər və Çinin iri şəhərləri, Hindistan və ABŞ təhdid altında olacaq. Yağıntıların ümumi miqdarı artacaq, lakin materiklərin mərkəzi hissələrində iqlim quruya və əkinlərə, xüsusən də taxıl və düyülərə zərər verə bilər (Asiya əhalisinin 60%-i üçün düyü əsas məhsuldur).

Beləliklə, atmosferin qaz tərkibindəki kiçik dəyişikliklər belə təbii ekosistemlər üçün təhlükəlidir.

Hidrosferdə iğtişaşlar. Kənd təsərrüfatı təcrübələrində böyük miqyaslı səhvlər bir çox təbii ekosistemin məhvinə səbəb olmuşdur. Pambıq plantasiyalarının suvarılması üçün Amudərya və Sırdəryadan axan suların yönəldilməsi Aral dənizinin səviyyəsinin fəlakətli azalmasına səbəb oldu. Qurutma yatağındakı toz fırtınaları geniş ərazilərdə torpağın şoranlaşmasına səbəb oldu. Aral dənizi regionunun təbii ekosistemlərinin deqradasiyası su çatışmazlığı və səhralaşmanın nəticəsidir.

Suvarma, sənaye istehsalı ehtiyacları üçün yırtıcı suyun çəkilməsi (1 ton nikelin əridilməsi üçün 4000 m3 su, 1 ton kağız istehsalı - 100 m3, 1 ton sintetik lif istehsalı - 5000 m3-ə qədər), su qoruyan meşələrin məhv edilməsi və bataqlıqların qurudulması çayların kütləvi şəkildə yoxa çıxmasına səbəb olmuşdur. 1785-ci ildə Kaluqa bölgəsində 1 milyondan çox çay var idisə, 1990-cı ildə onlardan yalnız 200-ü qaldı!

Çay ekosistemləri çox həssas və həssasdır. Tarlalardan, heyvandarlıq tullantılarından və kanalizasiya sularından yuyulan külli miqdarda gübrələr su hövzələrində azot və fosfor birləşmələrinin konsentrasiyasının artmasına səbəb olur. Su ekosistemlərində zooplankton üçün zəruri olan diatomları sıxışdıraraq, mavi-yaşıl yosunların sürətli inkişafı başlayır. Balıqlar aclıqdan ölür. Mavi-yaşıllar dibində toplanır və çürüyür (bakteriyalar tərəfindən parçalanır), suyu zəhərləyir və oksigen ehtiyatını azaldır. Mənzərəli gölməçələr palçıq və köpüklə örtülmüş pis qoxulu kanalizasiyaya çevrilir. Su zəhərlənməmişsə, onda hər kvadrat metrdə 15-ə qədər mollyuska var, hər biri gündə 50 litrə qədər suyu diqqətlə süzür. Yad kimyəvi maddələr su hövzələrinə daxil olduqda bu canlılar ölür. Suyun çirklənməsinə ən davamlıları zəlilər, assidiyalar və cırcırama sürfələridir.

Biosferin komponentləri maddələrin və qida zəncirlərinin dövranı ilə bir-birinə bağlıdır, bir ekosistemin pozulması digərlərində ekoloji tarazlığın dəyişməsinə səbəb olur. Şimal yarımkürəsində həşəratlar DDT ilə zəhərlənməyə başlayanda, bu zəhərin əhəmiyyətli miqdarı tezliklə onu balıqlardan qəbul edən Antarktika pinqvinlərinin bədənlərində tapıldı. Bir çox pestisidlər çox sabitdir və orqanizmlərin toxumalarında uzun müddət toplana bilər, hər sonrakı qidalanma səviyyəsində dəfələrlə çoxalır.

İnsanların əsassız təsərrüfat fəaliyyəti nəticəsində təbii su anbarları ağır metalların duzları - civə, qurğuşun, həmçinin mis və sinklə zəhərlənib. Bu birləşmələr lildə, balıq toxumalarında toplanır və qida zəncirləri vasitəsilə insan orqanizminə daxil olur və ağır zəhərlənmələrə səbəb olur. ABŞ-ın sənaye rayonlarının sakinlərinin orqanizmlərinin toxumalarında qurğuşun tərkibi son 100 ildə 50-1000 dəfə artıb. Hətta Pamir-Altay buzlaqlarında civənin tərkibi 5 dəfə artıb. Bir çox kimyəvi maddələrin dəqiqə miqdarı balıqların, omarların və digər su növlərinin davranışını pozur. Mis, civə, kadmium və fenolların minimum konsentrasiyalarının qeydiyyatı bu xüsusiyyətlərə əsaslanır. Ən çox yayılmış pestisidlərdən biri - toksafen - 1:108 (100 milyona 1 hissə) tərkibində bəzi balıqların (məsələn, qambusiyanın) ölümünə, pişik və alabalığın qaraciyərində və qəlpəsində geri dönməz dəyişikliklərə səbəb olur.

İstehsal və nəql zamanı neftin sızması çayların və dənizlərin səthində neft plyonkasının əmələ gəlməsinə səbəb olur (bütün neftin 40%-dən çoxu şelfdə hasil olunur). Peyk müşahidələrinə görə, dünya okeanının səthinin təxminən 10-15%-i çirklənmişdir. Səthdən çıxan yağ tədricən buxarlanır və bakteriyalar tərəfindən parçalanır, lakin bu, yavaş-yavaş baş verir. Bir çox su quşu ölür, plankton məhv olur və bundan sonra onun əsas istehlakçıları - dərin dənizin sakinləri. " Bentik səhra" Baltik dənizində dib səthinin 20% -dən çoxunu əhatə edir. Neft suların oksigenlə zənginləşməsinin qarşısını alır. Nəticədə hidrosferin atmosferlə qaz balansı pozulur və ekoloji tarazlıq dəyişir.

İntensiv balıq ovu və qabıqlı balıqların yığılması bir çox şelf ekosistemlərini tükəndirdi.

Torpağın məhv edilməsi. Ölkəmizdə və ABŞ-da çöllərin geniş şumlanması milyonlarla hektar münbit torpaqları aparan toz tufanlarına səbəb oldu. Bir santimetrlik torpaq qatını yenidən yaratmaq üçün təbiətə 100-300 il lazımdır! Hazırda becərilən torpaqların təxminən 1/3 hissəsi müxtəlif növ eroziya nəticəsində münbit qatının 50%-ni itirmişdir. Hər il 3 milyon hektara yaxın eroziya, 2 milyon hektar səhralaşma, 2 milyon hektar isə kimyəvi maddələrlə zəhərlənmə nəticəsində itir.

Bir çox əkinçilik sahələrinin torpaqları şoranlaşdı. Aral dənizində bu, tozlu duz tufanları, digər ərazilərdə isə suvarma suyu axınının düzgün təşkil edilməməsi nəticəsində baş verib. Həddindən artıq su duzlu qrunt sularının səthə çıxmasına səbəb olur. İntensiv buxarlanma torpağın yuxarı horizontlarının şoranlaşmasına səbəb olur və bir neçə ildən sonra belə torpaqlarda məhsul yetişdirmək mümkün olmur. Torpağın şoranlaşması 4000 il əvvəl Mesopotamiyada kənd təsərrüfatının tənəzzülünə səbəb oldu. Suvarma suları əvvəlcə orada yaxşı məhsul verdi, lakin intensiv buxarlanma nəticəsində torpağın kimyəvi deqradasiyasına səbəb oldu.

Böyük problem həm də becərilən torpaqların fiziki deqradasiyası ilə bağlıdır - ağır kənd təsərrüfatı maşınları ilə güclü sıxışdırılır.

Təbii növ müxtəlifliyinin itirilməsi. Heyvanların və bitkilərin əhəmiyyətli bir hissəsi meşə biosenozlarında yaşayır. Əgər 1500 il əvvəl meşələr planetin 7 milyard hektarını tuturdusa, bu gün 4 milyard hektardan çox olmayan ərazini tutur. Planetdəki bütün bitki növlərinin təxminən 80% -ni ehtiva edən tropik meşələrin meşəsizləşdirilməsi xüsusilə barbardır. Tropik meşələr əsasən inkişaf etməmiş ölkələrdə yerləşir və bunun üçün ağac satışı əsas gəlir mənbələrindən biridir. Tropiklərdəki meşələr torpaq sahəsinin 7%-ə qədər azalıb və məhvetmə sürəti davam edərsə, 2030-cu ilə qədər yalnız dörddə biri qalacaq.

Mərkəzi Rusiyada iynəyarpaqlı meşələr praktiki olaraq məhv edilib, Sibir və Uzaq Şərqin ən qiymətli və əlçatan meşə sahələri intensiv şəkildə kəsilir. Meşələrin məhvi ilə iqlim pozulur, torpaqlar deqradasiyaya uğrayır, çaylar ölür, heyvanlar, bitkilər yox olur.

Amazon hövzəsindəki unikal meşə ildə 2% nisbətində kəsilir. Haitidə 20 il əvvəl meşələr ərazinin 80%-ni, bu gün isə cəmi 9%-ni tuturdu. Yırtıcı meşələrin qırılması səbəbindən hər il minlərlə bitki növü dönməz şəkildə yox olur, 20 minə yaxın çiçəkli bitki, 300 növ məməli və 350 növ quş nəsli kəsilmək ərəfəsindədir. Hər bir bitki növünün yox olması ilə ekoloji cəhətdən onunla əlaqəli 5-dən 35-ə qədər heyvan növü (əsasən onurğasızlar) məhv olur.

Hər il Avropada təxminən 300 milyon köçəri və qışlayan quş, 55 milyon fərd bataqlıq, çöl və meşə ovçuluğu, ABŞ-da - 2,5 milyon yas göyərçinləri, Yunanıstanda - 3 milyon sığırğa, adada məhv edilir. Mallorca - 3,5 milyon qara quş.

Kənd təsərrüfatının inkişafı ilə Avrasiyada çöllər demək olar ki, tamamilə yox oldu. Tundra ekosistemləri vəhşicəsinə məhv edilir. Okeanın bir çox bölgələrində mərcan rifləri təhlükə altındadır.

Növ müxtəlifliyi təkcə gözəllik deyil, həm də biosferin sabitliyinin zəruri amilidir. Ekosistemlər kifayət qədər çox sayda müxtəlif növlər tərəfindən məskunlaşdıqları təqdirdə xarici biotik, iqlim və toksik təsirlərə tab gətirə bilirlər. Bir araşdırmada elm adamları fenol adlı zəhərli maddəni ekosistemlərə daxil etdilər. Fenolu yalnız bakteriyalar zərərsizləşdirir, lakin daha çox orqanizm müxtəlifliyi olan bir ekosistemdə zərərsizləşdirmənin daha təsirli olduğu ortaya çıxdı. Növlərin nəsli kəsilməsi biosfer üçün əvəzedilməz itkidir və bəşəriyyətin sağ qalması üçün real təhlükədir.

Müxtəlif bitki örtüyü sağlamlığı qorumaq imkanlarını genişləndirir. Bu gün çox sayda dərman yabanı bitkilərdən hazırlanır. Bitkilərin bütün faydalı xüsusiyyətlərini hələ bilmirik, onlardan hansına ehtiyacımız olduğunu təxmin edə bilmirik. 1960-cı ildə leykozlu uşaqların yalnız 20% -i sağ qaldı, bu gün - 80%, çünki Madaqaskarın tropik meşə bitkilərindən birində alimlər bu xəstəliyə qarşı mübarizə aparan aktiv maddələr tapmağa nail olublar. Növ müxtəlifliyini itirməklə gələcəyimizi itiririk.

Hazırda nadir və nəsli kəsilməkdə olan flora və fauna növlərinin mühafizəsi üzrə beynəlxalq proqram mövcuddur.

Atmosferin radioaktiv çirklənməsi. Atmosfer cərəyanlarında olan radioaktiv hissəciklər sürətlə uzun məsafələrə yayılaraq torpağı və su hövzələrini, bitki və heyvanları çirkləndirir. Sakit okean atolllarında baş verən hər nüvə partlayışından dörd ay sonra avropalı qadınların südündə radioaktiv stronsium aşkar edilib.

Radioaktiv izotoplar xüsusilə təhlükəlidir, çünki onlar orqanizmlərdə digər elementləri əvəz edə bilirlər. Stronsium-90 xassələrinə görə kalsiuma bənzəyir və sümüklərdə toplanır, sezium-137 isə kaliumla oxşardır və əzələlərdə cəmləşir. Xüsusilə çoxlu radioaktiv elementlər çirklənmiş bitki və heyvanları yeyən istehlakçıların orqanizmində toplanır. Belə ki, maralı əti yeyən Alyaskalı eskimosların bədənlərində həddindən artıq böyük miqdarda sezium-137 aşkar edilib. Marallar likenlərlə qidalanırlar, onlar uzun ömürləri boyu əhəmiyyətli miqdarda radioaktiv izotop toplayırlar. Onların likenlərdəki tərkibi torpaqdakından minlərlə dəfə çoxdur. Maralların toxumalarında bu miqdar üç dəfə artır, Eskimosların bədənlərində isə marallardan iki dəfə çox radioaktiv sezium var. Bəzi Arktika bölgələrinin əhalisinin bədxassəli şişlərdən ölüm nisbəti orta səviyyədən nəzərəçarpacaq dərəcədə yüksəkdir.

Radiasiya xüsusilə atom elektrik stansiyalarında baş verən qəzalardan sonra uzun müddət davam edir. Çernobıl faciəsi zamanı radioaktiv hissəciklər 6 km hündürlüyə qalxıb. İlk gündə onlar atmosfer axınları ilə Ukrayna və Belarusiyaya yayıldılar. Sonra bulud parçalandı, onun bir hissəsi ikinci-dördüncü gün Polşa və İsveç üzərində göründü, həftənin sonunda Avropanı keçərək 10-cu gündə Türkiyə, Livan və Suriyaya çatdı. Buludun başqa bir hissəsi bir həftə ərzində Sibirdən keçdi, 12-ci gün Yaponiya üzərində göründü və qəzadan sonra 18-ci gün radioaktiv bulud Şimali Amerikaya gəldi.

Biosfer proseslərinin tədqiqi yaradılmış dünyanın hər bir hissəsinin əhəmiyyətini anlamağa və müasir insanın ağrılı ruh vəziyyətini anlamağa kömək edir. Qərbdə, indi də Rusiyada ən yüksək xeyir kimi rahat Amerika həyat tərzi arzusu üstünlük təşkil edir. Bir ekoloqun gözü ilə Amerika nədir? Bu, planetin əhalisinin 5,5%-ni, təbii resursların istehlakının 40%-ni və zərərli emissiyaların 70%-ni təşkil edir! Bu, başqa xalqların və planetin gələcəyinin hesabına dəbdəbəli həyatın qiymətidir.

Həmişə daha böyük maddi sərvət arzularına ayıq nəzər salmağın və sənaye-istehlak cəmiyyətinin strategiyasının bizi fəlakətə apardığını başa düşməyin vaxtı çatıb. Əgər yaxın onilliklərdə biz düzgün mənəvi təlimatlara keçməsək, onda bizim nəslimiz sağ qalmaq problemi ilə üzləşəcək. Biz bir-birimizin və doğma planetimizin - Yaradanın bizə əmanət etdiyi əvəzsiz sərvətin qayğısına qalmağı unutmamalıyıq.

1. Havanın çirklənməsinin dörd əsas təsirini təsvir edin. Çirkləndiricilər necə paylanır?
2. Suvarma əkinçiliyi nə üçün təhlükəlidir?
3. Həddindən artıq gübrənin mənfi nəticələri nələrdir?
4. Nə üçün alimlər ekosistemlərin növ müxtəlifliyinin azalması insanlar üçün təhlükəli hesab edirlər?
5. Ətraf mühitin çirklənməsi sivilizasiyamızın mənəviyyatının olmamasının nəticəsidirmi? Planetin sağlamlığını yaxşılaşdırmaq üçün haradan başlamalıyıq?

Qlobal dövriyyədə oh hə

Qlobal olaraq, su və CO2 dövrləri, yəqin ki, bəşəriyyət üçün ən vacib biogeokimyəvi dövrlərdir. Hər ikisi atmosferdə kiçik, lakin yüksək mobil fondlarla xarakterizə olunur, insan fəaliyyətinin yaratdığı narahatlıqlara yüksək həssasdır və hava və iqlimə təsir edə bilər.

Su fotosintezi təşkil edən kimyəvi reaksiyalarda iştirak etsə də, ekosistemdən keçən suyun çox hissəsi buxarlanma, transpirasiya (bitkilərdən buxarlanma) və yağıntılar hesabına baş verir.

Su dövrü və ya hidroloji dövr, hər hansı digər dövr kimi, enerji ilə idarə olunur. İşıq enerjisinin maye su tərəfindən udulması enerji mənbəyinin su dövrü ilə birləşdiyi əsas nöqtəni təmsil edir. Təxmin edilir ki, Yerə çatan bütün günəş enerjisinin təxminən üçdə biri su dövranını idarə etməyə sərf olunur.

Yerin suyunun 90%-dən çoxu yer qabığını əmələ gətirən süxurlarda və yer səthində çöküntülərdə (buz və qar) birləşir. Bu su ekosistemdə baş verən hidroloji dövrəyə çox nadir hallarda daxil olur: yalnız su buxarının vulkanik emissiyaları zamanı. Beləliklə, yer qabığında mövcud olan böyük su ehtiyatları suyun Yer səthinə yaxın yerdəyişməsinə çox əhəmiyyətsiz töhfə verir, bu dövrənin ehtiyat fondunun əsasını təşkil edir.

Atmosferdəki suyun miqdarı azdır (təxminən 3%). Hər an buxar kimi havada olan su, Yerin səthində bərabər paylanmış orta qalınlığı 2,5 sm olan təbəqəyə uyğundur. İldə düşən yağıntının miqdarı orta hesabla 65 sm təşkil edir ki, bu da istənilən an atmosferdə olan nəm miqdarından 25 dəfə çoxdur. Nəticə etibarı ilə atmosferdə daim olan su buxarı, yəni atmosfer fondu ildə 25 dəfə dövr edir. Müvafiq olaraq, atmosferdə suyun ötürülmə müddəti orta hesabla iki həftədir.

Torpaqda, çaylarda, göllərdə və okeanlarda suyun miqdarı atmosferdəkindən yüz minlərlə dəfə çoxdur. Bununla belə, buxarlanma yağıntı ilə balanslaşdırıldığı üçün bu fondların hər ikisindən eyni sürətlə axır. Suyun maye fazasında Yer səthində orta daşınma müddəti, 3650 ilə bərabər, onun atmosferdə daşınma müddətindən 105 dəfə uzundur.

Su dövranının aşağıdakı aspektlərinə xüsusi diqqət yetirilməlidir:

1. Dəniz buxarlanma yolu ilə yağışdan aldığından daha çox su itirir; quruda isə vəziyyət əksinədir. Bu. Əksər aqroekosistemlər də daxil olmaqla, yerüstü ekosistemləri dəstəkləyən çöküntünün çox hissəsi dənizdən buxarlanan sudan ibarətdir.
2. Qurudan ümumi buxarlanmada (buxarlanmada) bitki transpirasiyasının əsas rolu olmasa da, əhəmiyyətlidir. Bitki örtüyünün suyun hərəkətinə təsiri ən yaxşı şəkildə bitki örtüyü çıxarıldıqda aşkar edilir. Belə ki, kiçik çay hövzələrində bütün ağacların eksperimental şəkildə kəsilməsi təmizlənmiş əraziləri qurudan çaylara suyun axınını 200%-dən çox artırır. Normal şəraitdə bu artıqlıq su buxarı şəklində birbaşa atmosferə atılacaqdı.
3. Səth axını yeraltı su anbarlarını doldursa da, özü də onlar tərəfindən doldurulsa da, bu kəmiyyətlər tərs əlaqəyə malikdir. İnsan fəaliyyəti nəticəsində (yerin səthinin su keçirməyən materiallarla örtülməsi, çaylarda su anbarlarının yaradılması, suvarma sistemlərinin qurulması, əkin sahələrinin sıxlaşdırılması, meşələrin təmizlənməsi və s.) su axını artır və belə mühüm yeraltı su fondunun doldurulması azalır. . Bir çox quru ərazilərdə yeraltı su anbarları təbiət tərəfindən doldurulduğundan daha tez insanlar tərəfindən çıxarılır.

Karbon, azot və oksigenin biogeokimyəvi dövrləri ən tamdır. Böyük atmosfer ehtiyatları sayəsində onlar sürətli özünü tənzimləmək qabiliyyətinə malikdirlər.

Qlobal karbon dövrü

Karbon dövrəsində, daha doğrusu, onun ən mobil forması olan CO2-də trofik zəncir aydın görünür: fotosintez zamanı atmosferdən karbonu tutan istehsalçılar, karbonu aşağı dərəcəli istehsalçıların və istehlakçıların bədənləri ilə birlikdə udan istehlakçılar, geri qayıdan parçalayıcılar. karbonu dövrəyə qaytarır. Bioloji karbon dövrəsində yalnız üzvi birləşmələr və karbon qazı iştirak edir. Fotosintez zamanı mənimsənilən bütün karbon karbohidratlara daxil olur və tənəffüs zamanı üzvi birləşmələrdə olan karbon karbon qazına çevrilir.

Qeyri-üzvi karbonun böyük hovuzları - atmosferdəki karbon dioksidi, həll olunmuş karbon qazı (əsasən HCO3- şəklində), karbon turşusu və karbonat çöküntüləri - karbon dövrəsində müxtəlif dərəcələrdə iştirak edir. Maqmatik süxurlarda, kalsium karbonat yataqlarında, kömür və neftdə və digər daha aktiv karbon ehtiyatlarında olan karbon arasında mübadilə o qədər yavaş baş verir ki, bu karbonun ekosistemlərin qısamüddətli fəaliyyətinə təsiri əhəmiyyətsizdir.

Dövrdə CO2-nin atmosfer hovuzu okeanlardakı karbon ehtiyatları, qalıq yanacaqlar və yer qabığının digər su anbarları ilə müqayisədə çox kiçikdir. Hesab olunur ki, sənaye dövrünün yaranmasından əvvəl atmosfer, qitələr və okeanlar arasında karbon axınları balanslaşdırılmışdır.

Bu balans yaşıl bitkilərin tənzimləyici fəaliyyətinə və dəniz karbonat sisteminin udma qabiliyyətinə əsaslanır. 2 milyard ildən çox əvvəl Yerdə həyat yarananda atmosfer vulkanik qazlardan ibarət idi. Çoxlu CO2 və az oksigen (və ya bəlkə də heç) var idi və ilk orqanizmlər anaerob idi. İstehsalın orta hesabla tənəffüsü bir qədər aşması nəticəsində geoloji vaxt ərzində atmosferdə oksigen yığılıb və CO2 miqdarı azalıb. Geoloji və sırf kimyəvi proseslər də oksigenin yığılmasına, məsələn, dəmir oksidlərindən ayrılmasına və ya azaldılmış azot birləşmələrinin əmələ gəlməsinə və oksigenin ayrılması ilə ultrabənövşəyi şüalanma ilə suyun parçalanmasına kömək etdi. Aşağı CO2 tərkibi, eləcə də yüksək O2 konsentrasiyası fotosintez üçün məhdudlaşdırıcı amillər kimi xidmət edir: təcrübədə CO2 miqdarı artarsa ​​və ya O2 miqdarı azalarsa, əksər bitkilər fotosintezin intensivliyinin artması ilə xarakterizə olunur. Beləliklə, yaşıl bitkilər bu qazların tərkibinin çox həssas bir tənzimləyicisinə çevrilir.

Yerin fotosintetik “yaşıl qurşağı” və dənizin karbonat sistemi atmosferdə sabit CO2 səviyyəsini saxlayır. Lakin ötən əsrdə sürətlə artan qalıq yanacaq istehlakı “yaşıl kəmər”in udma qabiliyyətinin azalması ilə birlikdə təbii nəzarət imkanlarını aşmağa başlayır ki, atmosferdə CO2 miqdarı indi tədricən artır. . Həqiqətən də, kiçik valyuta fondlarının giriş və çıxışında maddələrin hərəkəti ən böyük dəyişikliklərə məruz qalır. Hesab olunur ki, Sənaye İnqilabının əvvəlində (təxminən 1800-cü illərdə) Yer atmosferində hər milyonda təxminən 290 hissə (0,029%) CO2 var idi. 1958-ci ildə ilk dəfə dəqiq ölçmələr aparıldıqda məzmun 315 idisə, 1960-cı ildə milyonda 335 hissəyə yüksəldi. Əgər konsentrasiyalar gələn əsrin ortalarında baş verə biləcək sənayedən əvvəlki səviyyədən iki dəfə artarsa, Yer kürəsinin iqlimi çox güman ki, istiləşəcək: temperatur orta hesabla 1,5-4,5°C yüksələcək və bu, dəniz səviyyəsinin qalxması ilə (bir qədər də) qütb qapaqlarının əriməsi nəticəsində) və yağıntıların paylanmasında dəyişikliklər kənd təsərrüfatını məhv edə bilər.

Hesab olunur ki, növbəti əsrdə CO2 səviyyəsinin artması (bu, Yerin istiləşməsinə kömək edir) ilə atmosferin toz və radiasiyanı əks etdirən və bununla da planeti sərinləşdirən digər hissəciklərlə çirklənməsi arasında yeni, lakin təhlükəli tarazlıq yarana bilər. Yerin istilik büdcəsində baş verən hər hansı əhəmiyyətli dəyişiklik iqlimə təsir edəcək.

İstixana qazı CO2-nin əsas mənbəyi qalıq yanacaqların yanmasıdır, lakin kənd təsərrüfatının inkişafı və meşələrin qırılması da öz töhfəsini verir. Təəccüblü ola bilər ki, kənd təsərrüfatı son nəticədə torpaqdan CO2 itirir (yəni, atmosferə atdığından daha çox töhfə verir), lakin fakt odur ki, CO2-nin çoxu ilin yalnız bir hissəsi aktiv olan bitkilər tərəfindən fiksasiya olunur. xüsusilə tez-tez şumlama nəticəsində torpaqdan ayrılan CO2 miqdarını kompensasiya etməmək. Meşələr vacib karbon yuvalarıdır, çünki meşə biokütləsində atmosferdən 1,5 dəfə, meşə humusunda isə 4 dəfə çox karbon var. Meşələrin qırılması, əlbəttə ki, odun içərisində yığılmış karbonu sərbəst buraxa bilər, xüsusən də dərhal yandırıldıqda. Meşələrin məhv edilməsi, xüsusən də bu torpaqların kənd təsərrüfatı və ya şəhər tikintisi üçün sonradan istifadəsi ilə humusun oksidləşməsinə səbəb olur.

Atmosferdə CO2-dən başqa, daha iki karbon birləşmələri kiçik miqdarda mövcuddur: karbonmonoksit (CO) - milyonda təxminən 0,1 hissə və metan (CH4) - milyonda təxminən 1,6 hissə. CO2 kimi, bu birləşmələr sürətlə dövr edir və buna görə də atmosferdə qısa qalma müddətinə malikdir - CO üçün təxminən 0,1 il; CH4 üçün 3,6 il və CO2 üçün 4 il.

Həm CO, həm də CH4 üzvi maddələrin natamam və ya anaerob parçalanması zamanı əmələ gəlir; atmosferdə hər ikisi CO2-ə oksidləşir. Təbii parçalanma nəticəsində atmosferə daxil olan eyni miqdarda CO indi qalıq yanacaqların, xüsusən də işlənmiş qazların natamam yanması zamanı daxil edilir. İnsanlar üçün ölümcül zəhər olan dəm qazının yığılması qlobal miqyasda heç bir təhlükə yaratmır, lakin havanın durğunlaşdığı şəhərlərdə atmosferdəki qazın səviyyəsinin artması həyəcan verici olmağa başlayır və milyonda 100 hissəyə çatır.

Metan istehsalı dünyanın bataqlıq və dayaz dənizlərinin ən mühüm funksiyalarından biridir. Metanın faydalı funksiyası olduğu güman edilir: o, günəşin ölümcül ultrabənövşəyi şüalarının qarşısını alan atmosferin yuxarı qatında ozon təbəqəsinin sabitliyini qoruyur. Karbonun biotik dövrü daha böyük dövrünün ayrılmaz hissəsidir, orqanizmlərin həyat fəaliyyəti ilə bağlıdır. CO2-nin dövriyyə sürəti təxminən 300 ildir (atmosferdə onun tam əvəzlənməsi).

Oksigen dövrü

Atmosferdə azotdan sonra ikinci ən çox yayılmış element oksigendir və həcmcə 20,95% təşkil edir. Onun daha böyük bir hissəsi su molekullarında, duzlarda, həmçinin oksidlərdə və yer qabığının digər bərk süxurlarında bağlanmış vəziyyətdə olur, lakin ekosistemin bu nəhəng oksigen hovuzuna birbaşa çıxışı yoxdur. Atmosferdə oksigenin daşınma müddəti, atmosferlə səth suları arasında oksigen mübadiləsinə əhəmiyyət verməsək, təxminən 2500 ildir. Yerin ilkin atmosferində O2-nin tərkibi çox aşağı idi, lakin fotosintetik orqanizmlərin meydana gəlməsi ilə atmosferin mühüm tərkib hissəsinə çevrildi. Çoxlarının gedişində milyon il sonra atmosferdə O2 konsentrasiyası tədricən artaraq indiyə qədər (həcmlə) 21%-ə çatır. O2-nin demək olar ki, hamısı siyanobakteriyaların, daha sonra isə yaşıl bitkilərin fotosintezi nəticəsində əmələ gəlmişdir. Atmosferdən oksigenin çıxarılması aerob tənəffüs yolu ilə canlı orqanizmlər tərəfindən udulması, qalıq yanacaqların yanması və oksidlərin (oksidlərin) əmələ gəlməsi nəticəsində baş verir. Qalıq yanacaqların tənəffüsü və yanması nəticəsində yenidən fotosintezdə istifadə olunan karbon qazı (karbon dioksid, CO2) əmələ gəlir, bu proses öz növbəsində atmosferə oksigeni buraxır və bununla da dövrü tamamlayır. Təbiətdəki oksigen dövrü əsasən təbiətdəki karbon dövrünə bənzəyir.

Biogeokimyəvi azot dövrü.

Əlbəttə ki, azot dövrü ən mürəkkəb və eyni zamanda ən həssas dövrlərdən biridir (şəkil). İştirak edən çoxlu sayda orqanizmə baxmayaraq, müxtəlif ekosistemlərdə azotun sürətli dövriyyəsini təmin edir. Bir qayda olaraq, kəmiyyət baxımından azot karbonun ardınca gedir və onunla birlikdə protein birləşmələrinin əmələ gəlməsində iştirak edir. Zülalların və digər azot tərkibli birləşmələrin tərkibinə daxil olan azot bir sıra kimyotrof bakteriyaların fəaliyyəti nəticəsində üzvi formadan qeyri-üzvi formaya çevrilir. Hər bir bakteriya növü öz vəzifəsini yerinə yetirir, ammoniumu nitritlərə, sonra isə nitratlara oksidləşdirir. Bununla belə, bitkilər üçün mövcud olan nitratlar, nitratları molekulyar azota qədər azaldan denitrifikasiya edən bakteriyaların fəaliyyəti nəticəsində onlardan “qaçır”.

Azot dövranı atmosferdə geniş ehtiyat fondu ilə xarakterizə olunur. Həcmi ilə hava demək olar ki, 80% molekulyar azotdan (N2) ibarətdir və bu elementin ən böyük anbarını təmsil edir. Eyni zamanda, torpaqda azotun kifayət qədər olmaması çox vaxt ayrı-ayrı bitki növlərinin və bütövlükdə bütün ekosistemin məhsuldarlığını məhdudlaşdırır. Bütün canlı orqanizmlər zülallar və nuklein turşuları yaratmaq üçün müxtəlif formalarda istifadə edərək azot tələb edir. Ancaq atmosferdəki azot qazından yalnız bir neçə mikroorqanizm istifadə edə bilər. Xoşbəxtlikdən, azot fiksasiya edən mikroorqanizmlər molekulyar azotu bitkilər üçün mövcud olan ammonium ionlarına çevirirlər. Bundan əlavə, atmosferdə qeyri-üzvi vasitələrlə nitratlar daim əmələ gəlir, lakin bu fenomen nitrifikasiya edən orqanizmlərin fəaliyyəti ilə müqayisədə yalnız köməkçi rol oynayır.

Fosfor və kükürdün biogeokimyəvi dövrləri

Ən vacib biogen elementlər olan fosfor və kükürdün biogeokimyəvi dövrləri daha az mükəmməldir, çünki onların əsas hissəsi yer qabığının ehtiyat fondunda, "əlçatmaz" fondda olur.

Kükürd və fosfor dövrü tipik çöküntü biogeokimyəvi dövrədir. Bu cür dövrlər müxtəlif növ təsirlərlə asanlıqla pozulur və mübadilə olunan materialın bir hissəsi dövranı tərk edir. Yalnız geoloji proseslər nəticəsində və ya canlı maddə tərəfindən biofilik komponentlərin çıxarılması yolu ilə dövrəyə yenidən qayıda bilər.

Fosfor

Fosfor keçmiş geoloji dövrlərdə əmələ gələn süxurlarda olur. Bu süxurlar yer qabığının dərinliklərindən quru səthinə, aşınma zonasına qalxarsa, biogeokimyəvi dövrəyə (şək.) daxil ola bilər. Eroziv proseslər vasitəsilə o, məşhur mineral apatit şəklində dənizə çıxarılır.

Ümumi fosfor dövranı iki hissəyə bölünə bilər: su və quru. Su ekosistemlərində o, fitoplankton tərəfindən mənimsənilir və trofik zəncir boyunca üçüncü dərəcəli istehlakçılara - dəniz quşlarına qədər ötürülür. Onların nəcisi (guano) dənizə qayıdıb dövrəyə daxil olur və ya sahildə yığılaraq dənizə yuyulur.

Ölən dəniz heyvanlarından, xüsusən də balıqlardan fosfor yenidən dənizə və dövrəyə qayıdır, lakin bəzi balıq skeletləri böyük dərinliklərə çatır və onların tərkibindəki fosfor yenidən çöküntü süxurlarına düşür.

Quru ekosistemlərində fosfor bitkilər tərəfindən torpaqdan çıxarılır və sonra trofik şəbəkə vasitəsilə paylanır. Heyvanların və bitkilərin ölümündən sonra və onların nəcisləri ilə torpağa qayıdır. Fosfor su eroziyası nəticəsində torpaqlardan itir. Onun nəqli su yollarında fosforun artması su bitkilərinin biokütləsinin sürətlə artmasına, su obyektlərinin “çiçəklənməsinə” və onların evtrofikasiyasına səbəb olur. Fosforun böyük hissəsi dənizə daşınır və orada geri qaytarıla bilməyəcək şəkildə itirilir.

Sonuncu hal fosfor tərkibli filizlərin (fosforitlər, apatitlər və s.) ehtiyatlarının tükənməsinə səbəb ola bilər. Ona görə də biz bu itkilərin qarşısını almağa çalışmalıyıq və Yerin “itirilmiş çöküntüləri” quruya qaytaracağı vaxtı gözləməməliyik.

Kükürd

Kükürd çöküntülərdə və torpaqda da əsas ehtiyat fonduna malikdir, lakin fosfordan fərqli olaraq atmosferdə də ehtiyat fonduna malikdir (şək.). Mübadilə fondunda əsas rol mikroorqanizmlərə məxsusdur. Onların bəziləri azaldıcı, digərləri isə oksidləşdirici maddələrdir.

Süxurlarda kükürd sulfidlər (FeS2 və s.), məhlullarda ion (S042~), qaz fazasında hidrogen sulfid (H2S) və ya kükürd dioksid (S02) şəklində olur. Bəzi orqanizmlərdə kükürd təmiz formada (S2) toplanır və onlar öləndə dənizlərin dibində yerli kükürd yataqları əmələ gəlir.

Dəniz mühitində sulfat ionu tərkibinə görə xlordan sonra ikinci yeri tutur və avtotroflar tərəfindən azaldılan və amin turşularına daxil olan kükürdün əsas mövcud formasıdır.

Kükürd dövranı orqanizmlər tərəfindən az miqdarda tələb olunsa da, ümumi istehsal və parçalanma prosesində əsas rol oynayır (Y. Odum, 1986). Məsələn, dəmir sulfidləri əmələ gəldikdə, fosfor orqanizmlər üçün mövcud olan həll olunan bir formaya keçir.

Quru ekosistemlərində bitkilər öləndə kükürd torpağa qayıdır və mikroorqanizmlər tərəfindən tutulur və onu H2S-ə qədər azaldır. Digər orqanizmlər və oksigenin özü bu məhsulların oksidləşməsinə səbəb olur. Yaranan sulfatlar torpağın məsamə məhlullarından bitkilər tərəfindən həll olunur və əmilir - dövr belə davam edir.

Bununla belə, kükürd dövranı, azot kimi, insan müdaxiləsi ilə pozula bilər və bu, ilk növbədə, qalıq yanacaqların və xüsusilə kömürün yanması ilə bağlıdır. Kükürd dioksidi (S02t) fotosintez proseslərini pozur və bitki örtüyünün ölümünə səbəb olur.

Biogeokimyəvi dövrələr insanlar tərəfindən asanlıqla pozulur. Belə ki, mineral gübrələr çıxararkən suyu və havanı çirkləndirir. Fosfor suya daxil olur, evtrofikasiyaya səbəb olur, yüksək zəhərli azot birləşmələri əmələ gəlir və s.. Başqa sözlə, dövr tsiklik deyil, asiklik olur. Təbii sərvətlərin mühafizəsi xüsusilə asiklik biogeokimyəvi proseslərin tsiklik proseslərə çevrilməsinə yönəldilməlidir.

Beləliklə, biosferin ümumi homeostazı təbiətdəki maddələrin biogeokimyəvi dövrünün sabitliyindən asılıdır. Lakin planetar ekosistem olmaqla, bütün səviyyələrdəki ekosistemlərdən ibarətdir, ona görə də təbii ekosistemlərin bütövlüyü və davamlılığı onun homeostazı üçün əsas əhəmiyyət kəsb edir.