Në biosferë, si në çdo ekosistem, ekziston një cikël i vazhdueshëm i karbonit, azotit, hidrogjenit, oksigjenit, fosforit, squfurit dhe substancave të tjera.

Dioksidi i karbonit absorbohet nga bimët dhe prodhuesit dhe, përmes procesit të fotosintezës, shndërrohet në karbohidrate, proteina, lipide dhe komponime të tjera organike. Këto substanca përdoren në ushqim nga konsumatorët e kafshëve.

Në të njëjtën kohë, një proces i kundërt ndodh në natyrë. Të gjithë organizmat e gjallë marrin frymë, duke çliruar CO 2, i cili hyn në atmosferë. Mbetjet e ngordhura të bimëve dhe kafshëve dhe jashtëqitjet e kafshëve dekompozohen nga mikroorganizmat dekompozues. CO 2 lëshohet në atmosferë. Një pjesë e karbonit grumbullohet në tokë në formën e përbërjeve organike.

Gjatë ciklit të karbonit në biosferë, formohen burimet e energjisë: nafta, qymyri, gazrat e djegshëm, torfe dhe druri.

Kur bimët dhe kafshët dekompozohen, azoti lirohet në formën e amoniakut. Bakteret nitrifikuese e shndërrojnë amoniakun në kripëra të acideve azotike dhe nitrik, të cilat absorbohen nga bimët. Disa baktere fiksuese të azotit janë të afta të asimilojnë azotin atmosferik. Kjo mbyll ciklin e azotit në natyrë.

Si rezultat i ciklit të substancave në biosferë, ndodh një migrim i vazhdueshëm biogjen i elementeve: elementët kimikë të nevojshëm për jetën e bimëve dhe kafshëve kalojnë nga mjedisi në trup kur organizmat dekompozohen, këta elementë kthehen përsëri në trup mjedisi, nga ku hyjnë në trup.

Baza e biosferës është cikli i lëndës organike, i cili zhvillohet me pjesëmarrjen e të gjithë organizmave që banojnë në biosferë dhe quhet cikli biotik.

Ligjet e ciklit biotik përmbajnë bazën për ekzistencën dhe zhvillimin afatgjatë të jetës në Tokë.

Njeriu është një element i biosferës dhe, si pjesë përbërëse e biomasës së Tokës, gjatë gjithë evolucionit ai ka qenë dhe është drejtpërdrejt i varur nga natyra përreth.

Me zhvillimin e aktivitetit më të lartë nervor, vetë njeriu bëhet një faktor i fuqishëm mjedisor (faktor antropogjen) në evolucionin e mëtejshëm në Tokë.

Ndikimi i njeriut në natyrë është i dyfishtë - pozitiv dhe negativ. Aktiviteti njerëzor shpesh çon në përçarje të modeleve natyrore.

Pjesa e masës së njerëzimit në biosferë është e vogël, por aktiviteti i tij është i madh për momentin, ai është bërë një forcë që ndryshon proceset në biosferë.

V.I. Vernadsky pretendon se biosfera do të shndërrohet natyrshëm në noosferë (nga gr. "noos" - mendje" + gr. "sferë" - top).

Sipas V.I. Vernadsky, noosfera është një biosferë e transformuar nga puna njerëzore dhe e ndryshuar nga mendimi shkencor.

Aktualisht, ka ardhur një periudhë kur një person duhet të planifikojë aktivitetet e tij ekonomike në mënyrë që të mos shkelë modelet e vendosura në ekosistemin gjigant që është biosfera dhe të mos kontribuojë në reduktimin e biomasës.

Cikli i lëndëve ushqyese. Përveç elementëve bazë të konsideruar, një sërë të tjerë marrin pjesë në procesin metabolik të një organizmi të gjallë. Disa prej tyre janë të pranishme në sasi të konsiderueshme dhe i përkasin kategorisë së makronutrientëve, si natriumi, kaliumi, kalciumi, magnezi. Disa elementë përmbahen në përqendrime shumë të vogla (mikroelemente), por janë edhe jetik (hekuri, zinku, bakri, mangani etj.).[...]

Ciklet e lëndëve ushqyese dhe elementeve bazë. Le të shqyrtojmë ciklet e substancave dhe elementeve më të rëndësishme për organizmat e gjallë (Fig. 3-8). Cikli i ujit është një cikli i madh gjeologjik; dhe ciklet e elementeve biogjene (karboni, oksigjeni, azoti, fosfori, squfuri dhe elementet e tjera biogjenike) - deri te biogjeokimikët e vegjël.[...]

Shkalla e cikleve të lëndëve ushqyese është mjaft e lartë. Koha e qarkullimit të karbonit atmosferik është rreth 8 vjet. Çdo vit, afërsisht 12% e dioksidit të karbonit në ajër riciklohet në ciklin në ekosistemet tokësore. Koha totale e ciklit për azotin vlerësohet në më shumë se 110 vjet, për oksigjenin në 2500 vjet.[...]

Cikli biotik. Cikli i lëndëve ushqyese i shkaktuar nga sinteza dhe prishja e substancave organike në ekosistem quhet cikli biotik i substancave. Përveç elementëve biogjenikë, cikli biotik përfshin elemente minerale që janë më të rëndësishmet për biotën dhe shumë komponime të ndryshme. Prandaj, i gjithë procesi ciklik i transformimeve kimike të shkaktuara nga biota, veçanërisht kur bëhet fjalë për të gjithë biosferën, quhet edhe cikli biogjeakimik.[...]

Cikli biotik është qarkullimi i lëndëve ushqyese dhe substancave të tjera të përfshira në to në ekosisteme, në biosferë midis përbërësve të tyre biotikë dhe abiotikë. Karakteristika më e rëndësishme e ciklit biotik të biosferës është shkalla e lartë e izolimit.[...]

Nga ana tjetër, elementët biogjenë si përbërës të biomasës thjesht ndryshojnë molekulat, të cilat përfshijnë p.sh., nitrat N-proteina N-mbeturinat N. Ato mund të përdoren në mënyrë të përsëritur dhe çiklizmi është tipari i tyre karakteristik. Ndryshe nga energjia e rrezatimit diellor, rezervat e lëndëve ushqyese nuk janë konstante. Procesi i lidhjes së disa prej tyre në biomasë të gjallë redukton sasinë e mbetur për komunitetin. Nëse bimët dhe fitofagët nuk do të dekompozoheshin përfundimisht, furnizimi i lëndëve ushqyese do të shterohej dhe jeta në Tokë do të pushonte. Aktiviteti i organizmave heterotrofik është një faktor vendimtar në ruajtjen e cikleve të lëndëve ushqyese dhe formimin e produkteve. Në Fig. 17.24 tregon se çlirimi i këtyre elementeve në formën e përbërjeve të thjeshta inorganike ndodh vetëm nga sistemi i zbërthimit. Në realitet, një pjesë e caktuar e këtyre molekulave të thjeshta (veçanërisht CO2) sigurohet edhe nga sistemi konsumator, por në këtë mënyrë një pjesë shumë e vogël e elementeve biogjene kthehen në cikël. Roli vendimtar këtu i takon sistemit të dekompozuesve.[...]

Forcat lëvizëse të ciklit të substancave janë rrjedhat e energjisë diellore dhe aktiviteti i lëndës së gjallë, duke çuar në lëvizjen e masave të mëdha të elementeve kimike, përqendrimin dhe rishpërndarjen e energjisë së grumbulluar gjatë procesit të fotosintezës. Falë fotosintezës dhe funksionimit të vazhdueshëm të cikleve ciklike të lëndëve ushqyese, krijohet një organizim i qëndrueshëm i të gjitha ekosistemeve dhe biosferës në tërësi dhe kryhet funksionimi normal i tyre.[...]

Në mungesë të flukseve të jashtme të përbërjeve biogjenike, biosfera mund të ekzistojë në mënyrë të qëndrueshme vetëm nëse ekziston një cikël i mbyllur substancash, gjatë të cilit lëndët ushqyese kryejnë cikle të mbyllura, duke lëvizur në mënyrë alternative nga pjesa inorganike e biosferës në atë organike etj. anasjelltas. Ky cikël kryhet nga organizmat e gjallë të biosferës. Besohet se biosfera përmban rreth 1027 organizma të gjallë që nuk janë të ndërlidhur me njëri-tjetrin. Në procesin e zhvillimit evolucionar të biosferës, u formuan tre grupet e mëposhtme të organizmave, të ndryshëm në qëllimin e tyre funksional dhe pjesëmarrjen në ciklin e lëndëve ushqyese: prodhuesit, dekompozuesit dhe konsumatorët.[...]

Proceset materiale në natyrën e gjallë, ciklet e elementeve biogjene shoqërohen me flukse energjie me koeficientë stoikiometrikë që ndryshojnë brenda organizmave më të ndryshëm vetëm brenda një rendi të madhësisë. Për më tepër, për shkak të efikasitetit të lartë të katalizës, konsumi i energjisë për sintezën e substancave të reja në organizma është shumë më i vogël se sa në analogët teknikë të këtyre proceseve.[...]

Një përfundim shumë i rëndësishëm për praktikën, që del nga shumë studime intensive të ciklit të lëndëve ushqyese, është se një tepricë e plehrave mund të jetë po aq e padobishme për njerëzit sa edhe mungesa e tyre. Nëse në një sistem futet më shumë material sesa mund të përdoret nga organizmat aktualisht aktivë, teprica lidhet shpejt nga toka dhe sedimentet ose humbet nga kullimi, duke u bërë i padisponueshëm pikërisht kur rritja e organizmave është më e dëshirueshme. Shumë njerëz gabimisht besojnë se nëse rekomandohet 1 kg pleh (ose pesticid) për një zonë të caktuar të kopshtit ose pellgut të tyre, atëherë 2 kg do të sjellë dy herë më shumë përfitim. Këta përkrahës më shumë-është më mirë do të bënin mirë të kuptonin marrëdhënien subvencion-stres të ilustruar në Figurën 1. 3.5. Subvencionet në mënyrë të pashmangshme bëhen burim stresi nëse nuk aplikohen me kujdes. Plehërimi i tepërt i ekosistemeve si pellgjet e peshkut nuk është vetëm i kotë për sa i përket rezultateve të arritura, por mund të shkaktojë ndryshime të paparashikuara në sistem, si dhe të kontaminojë ekosistemet në rrjedhën e poshtme. Meqenëse organizmat e ndryshëm përshtaten me nivele të ndryshme të përmbajtjes së elementeve, mbifertilizimi i zgjatur çon në ndryshime në përbërjen e specieve të organizmave, dhe ata që na duhen mund të zhduken dhe mund të shfaqen të panevojshëm.[...]

Shumë procese që ndodhin në tokë shoqërohen me aktivitetin jetësor të mikroorganizmave të tokës - ciklet e lëndëve ushqyese, mineralizimi i mbetjeve të kafshëve dhe bimëve, pasurimi i tokës me forma të azotit në dispozicion të bimëve. Pjelloria e tokës lidhet me aktivitetin e mikroorganizmave. Për rrjedhojë, mikroorganizmat e tokës ndikojnë drejtpërdrejt në jetën e bimëve, dhe nëpërmjet tyre, te kafshët dhe njerëzit, duke qenë një nga pjesët kryesore të ekosistemeve tokësore.[...]

Pellgjet dhe liqenet janë veçanërisht të përshtatshëm për kërkime, pasi për një periudhë të shkurtër kohore ciklet e lëndëve ushqyese në to mund të konsiderohen të pavarura. Hutchinson (1957) dhe Pomeroy (1970) botuan rishikime të punës mbi ciklin e fosforit dhe ciklet e elementeve të tjerë jetësor.[...]

Transpirimi ka edhe anët e veta pozitive. Avullimi ftoh gjethet dhe, ndër procese të tjera, nxit ciklimin e lëndëve ushqyese. Procese të tjera janë transporti i joneve përmes tokës në rrënjë, transporti i joneve ndërmjet qelizave rrënjë, lëvizja brenda bimës dhe kullimi nga gjethet (Kozlowski, 1964, 1968). Disa nga këto procese kërkojnë energji metabolike, e cila mund të kufizojë shpejtësinë e transportit të ujit dhe kripërave (Fried dhe Broeshart, 1967). Kështu, transpirimi nuk është thjesht një funksion i sipërfaqeve fizike të ekspozuara. Pyjet nuk humbasin domosdoshmërisht më shumë ujë sesa bimësia me bar. Roli i transpirimit si një subvencion i energjisë në kushtet e pyjeve të lagështa u diskutua në kapitullin. 3. Nëse ajri është shumë i lagësht (lagështia relative i afrohet 100%), siç ndodh në disa pyje tropikale me re, pemët janë të rrëgjuara dhe pjesa më e madhe e vegjetacionit përbëhet nga epifite, me sa duket për shkak të mungesës së transpirimit" (N. Odum, Pëllumb, 1970).[...]

Energjia nuk mund të transferohet në cikle të mbyllura dhe të ripërdoret inputi dhe prodhimi i lëndëve ushqyese është zakonisht i ulët në krahasim me sasinë që merr pjesë në cikël, megjithëse squfuri është një përjashtim i rëndësishëm nga ky rregull (kryesisht për shkak të "shiut acid"), - Shpyllëzimi hap ciklin dhe çon në humbjen e lëndëve ushqyese.- Tokësor biomet ndryshojnë në shpërndarjen e lëndëve ushqyese midis lëndës organike të vdekur dhe indeve të gjalla, - Rrymat dhe sedimentimi janë faktorë të rëndësishëm ■ që ndikojnë në rrjedhën e lëndëve ushqyese në ekosistemet ujore.[...]

Të gjithë njerëzit konsumojnë ushqim, duke qenë konsumatorë të rendit të parë dhe të dytë në zinxhirët ushqimorë. Ata sekretojnë produkte të metabolizmit fiziologjik që përdoren nga dekompozuesit që marrin pjesë në ciklin e lëndëve ushqyese. Njeriu është një nga 3 milionë speciet biologjike të njohura aktualisht në Tokë.[...]

Çdo ekosistem mund të mendohet si një seri blloqesh nëpër të cilat kalojnë materiale të ndryshme dhe në të cilat këto materiale mund të qëndrojnë për periudha të ndryshme kohore (Figura 10.3). Në ciklet e substancave minerale në një ekosistem, si rregull, përfshihen tre blloqe aktive: organizmat e gjallë, mbetjet organike të vdekura dhe substancat inorganike të disponueshme. Dy blloqe shtesë - substanca inorganike të aksesueshme në mënyrë indirekte dhe substanca organike precipituese - lidhen me ciklet e lëndëve ushqyese në disa pjesë periferike të ciklit të përgjithshëm (Fig. 10.3), megjithatë, shkëmbimi midis këtyre blloqeve dhe pjesës tjetër të ekosistemit është i ngadaltë në krahasim ndaj shkëmbimit që ndodh ndërmjet blloqeve aktive.[...]

Karboni, azoti dhe fosfori janë të rëndësishëm në jetën e organizmave. Janë komponimet e tyre që janë të nevojshme për formimin e oksigjenit dhe lëndës organike në procesin e fotosintezës. Sedimentet e poshtme luajnë një rol të rëndësishëm në ciklin e lëndëve ushqyese. Në një rast ata janë një burim, në një tjetër - një akumulues i burimeve organike dhe minerale të një rezervuari. Furnizimi i tyre nga sedimentet e poshtme varet nga pH, si dhe nga përqendrimi i këtyre elementeve në ujë. Me një rritje të pH dhe një përqendrim të ulët të lëndëve ushqyese, rritet furnizimi me fosfor, hekur dhe elementë të tjerë nga sedimentet e poshtme në ujë.[...]

Një detyrë e rëndësishme e studimit të strukturës dhe funksionimit të komuniteteve (biocenoza) është studimi i stabilitetit të komuniteteve dhe aftësisë së tyre për t'i bërë ballë ndikimeve negative. Kur studiohen ekosistemet, bëhet e mundur që të analizohet në mënyrë sasiore cikli i materies dhe ndryshimet në rrjedhën e energjisë gjatë kalimit nga një nivel ushqimor në tjetrin. Kjo qasje e prodhimit-energjisë në nivelet e popullsisë dhe biocenotike na lejon të krahasojmë ekosisteme të ndryshme natyrore dhe të krijuara nga njeriu. Një detyrë tjetër e shkencës mjedisore është studimi i llojeve të ndryshme të lidhjeve në ekosistemet tokësore dhe ujore. Është veçanërisht e rëndësishme të studiohet biosfera në tërësi: përcaktimi i prodhimit dhe shkatërrimit primar në të gjithë globin, cikli global i lëndëve ushqyese; këto probleme mund të zgjidhen vetëm me përpjekjet e kombinuara të shkencëtarëve nga vende të ndryshme.[...]

Sistemi periodik në kimi, ligjet e lëvizjes së trupave qiellorë në astronomi, etj.) Këto modele manifestohen, për shembull, në praninë e të njëjtës specie (ose të njëjtat forma të rritjes, produktivitetit, ritmet e qarkullimit të elementeve biogjene etj.) në vende të ndryshme. Kjo nga ana tjetër çon në krijimin e hipotezave për arsyet e përsëritjes së tillë. Hipotezat pastaj mund të testohen duke bërë vëzhgime ose eksperimente të mëtejshme.[...]

Të gjitha format e marrëdhënieve së bashku formojnë një mekanizëm të seleksionimit natyror dhe sigurojnë stabilitetin e komunitetit si një formë e organizimit të jetës. Komuniteti është forma minimale e organizimit të jetës. të aftë për të funksionuar për një kohë pothuajse të pakufizuar në një zonë të caktuar të territorit. Vetëm në nivel komuniteti mund të kryhet cikli i lëndëve ushqyese në një zonë të caktuar të territorit, pa të cilin është e pamundur të sigurohet jetëgjatësi e pakufizuar me burime të kufizuara jetësore të territorit.[...]

Si rezultat i aktivitetit jetësor të organizmave, ndodhin dy procese të kundërta dhe të pandashme. Nga njëra anë, lënda organike e gjallë sintetizohet nga përbërës të thjeshtë abiotikë, nga ana tjetër, përbërjet organike shkatërrohen në substanca të thjeshta abiotike. Këto dy procese sigurojnë shkëmbimin e substancave midis përbërësve biotikë dhe abiotikë të ekosistemeve dhe përbëjnë thelbin kryesor të ciklit biogjeokimik të lëndëve ushqyese.

Në vitet shtatëdhjetë të shekullit të 20-të, kimisti James Lovelock dhe mikrobiologu Lynn Margulis parashtruan një teori të rregullimit kompleks të atmosferës së Tokës nga objektet biologjike, sipas së cilës bimët dhe mikroorganizmat, së bashku me mjedisin fizik, sigurojnë ruajtjen e disa gjeokimikeve. kushtet në Tokë që janë të favorshme për jetën. Kjo është një përmbajtje relativisht e lartë e oksigjenit në atmosferë dhe një përmbajtje e ulët e dioksidit të karbonit, lagështia e caktuar dhe temperatura e ajrit. Një rol të veçantë në këtë rregullim kanë mikroorganizmat e ekosistemeve tokësore dhe ujore, duke siguruar qarkullimin e lëndëve ushqyese. Roli rregullues i mikroorganizmave në Oqeanin Botëror në mbajtjen e një sasie të caktuar të dioksidit të karbonit në atmosferën e Tokës dhe në parandalimin e efektit serë është i njohur.[...]

Potenciali riprodhues i materies së gjallë është i madh. Nëse vdekja do të ndalohej për ca kohë dhe riprodhimi dhe rritja nuk do të kufizoheshin në asnjë mënyrë, atëherë do të ndodhte një "shpërthim biologjik" në shkallë kozmike: në më pak se dy ditë, biomasa e mikroorganizmave do të ishte disa herë më e madhe se masa e Globi. Kjo nuk ndodh për shkak të kufizimit të substancës; Biomasa e ekosferës ruhet në një nivel relativisht konstant për qindra miliona vjet. Me pompimin e vazhdueshëm të një fluksi të energjisë diellore, natyra e gjallë kapërcen kufizimin e lëndëve ushqyese duke organizuar cikle të lëndëve ushqyese. Kjo siguron produktivitet të lartë të shumë ekosistemeve (shih Tabelën 2. 1).[...]

Presioni antropogjen mbi natyrën nuk kufizohet vetëm në ndotje. Po aq i rëndësishëm është edhe shfrytëzimi i burimeve natyrore dhe ndërprerjet që rezultojnë në sistemet ekologjike. Menaxhimi i mjedisit është shumë i shtrenjtë - shumë më tepër se vlera e zakonshme monetare e burimeve të konsumuara. Para së gjithash, sepse në ekonominë e natyrës, si dhe në ekonominë njerëzore, nuk ka burime të lira: hapësira, energjia, rrezet e diellit, uji, oksigjeni, sado të pashtershme të duken rezervat e tyre në Tokë, paguhen rreptësisht. nga çdo sistem që i konsumon, të paguara për plotësinë dhe shpejtësinë e kthimit, qarkullimin e vlerave, mbylljen e cikleve materiale - lëndë ushqyese, energji, ushqim, para, shëndet... Sepse në lidhje me të gjitha këto, zbatohet ligji i burimeve të kufizuara.

Aktiviteti i organizmave të gjallë në biosferë shoqërohet me nxjerrjen e sasive të mëdha të mineraleve nga mjedisi. Pas vdekjes së organizmave, elementët kimikë përbërës të tyre kthehen në mjedis. Kështu lind cikli biogjenik (me pjesëmarrjen e organizmave të gjallë) të substancave në natyrë, d.m.th., qarkullimi i substancave midis litosferës, atmosferës, hidrosferës dhe organizmave të gjallë. Cikli i substancave kuptohet si një proces i përsëritur i transformimit dhe lëvizjes së substancave në natyrë, i cili ka një natyrë pak a shumë të theksuar ciklike.

Të gjithë organizmat e gjallë marrin pjesë në ciklin e substancave, duke thithur disa substanca nga mjedisi i jashtëm dhe duke i lëshuar të tjerët në të. Kështu, bimët konsumojnë dioksid karboni, ujë dhe kripëra minerale nga mjedisi i jashtëm dhe lëshojnë oksigjen në të. Kafshët thithin oksigjenin e lëshuar nga bimët dhe duke i ngrënë ato, ato asimilojnë substanca organike të sintetizuara nga uji dhe dioksidi i karbonit dhe lëshojnë dioksid karboni, ujë dhe substanca nga pjesa e patretur e ushqimit. Kur bakteret dhe kërpudhat dekompozojnë bimët dhe kafshët e ngordhura, formohen sasi shtesë të dioksidit të karbonit dhe substancat organike shndërrohen në minerale, të cilat hyjnë në tokë dhe përsëri absorbohen nga bimët. Kështu, atomet e elementeve kimike bazë migrojnë vazhdimisht nga një organizëm në tjetrin, nga toka, atmosfera dhe hidrosfera - në organizmat e gjallë, dhe prej tyre - në mjedis, duke rimbushur kështu lëndën e pajetë të biosferës. Këto procese përsëriten pafundësisht herë. Kështu, për shembull, i gjithë oksigjeni atmosferik kalon përmes lëndës së gjallë në 2 mijë vjet, i gjithë dioksidi i karbonit - në 200-300 vjet.

Qarkullimi i vazhdueshëm i elementeve kimike në biosferë përgjatë shtigjeve pak a shumë të mbyllura quhet cikli biogjeokimik. Nevoja për një qarkullim të tillë shpjegohet me furnizimin e kufizuar të tyre në planet. Për të siguruar pafundësinë e jetës, elementët kimikë duhet të lëvizin në një rreth. Cikli i çdo elementi kimik është pjesë e ciklit të përgjithshëm të madh të substancave në Tokë, domethënë, të gjitha ciklet janë të ndërlidhura ngushtë.

Cikli i substancave, si të gjitha proceset që ndodhin në natyrë, kërkon një rrjedhë të vazhdueshme të energjisë. Baza e ciklit biogjenik që siguron ekzistencën e jetës është energjia diellore. Energjia e lidhur në substancat organike në fazat e zinxhirit ushqimor zvogëlohet, sepse pjesa më e madhe e saj hyn në mjedis në formën e nxehtësisë ose shpenzohet në proceset që ndodhin në organizma, prandaj, vërehet një rrjedhë e energjisë dhe transformimi i saj në biosferë . Kështu, biosfera mund të jetë e qëndrueshme vetëm nëse ka një cikël të vazhdueshëm substancash dhe një fluks të energjisë diellore.

Burime natyrore

Çdo kafshë ose bimë është një hallkë në zinxhirët ushqimorë të ekosistemit të saj, shkëmben substanca me natyrën e pajetë dhe për këtë arsye përfshihet në ciklin e substancave në biosferë. Elementet kimike në përbërje të ndryshme qarkullojnë midis organizmave të gjallë, atmosferës dhe tokës, hidrosferës dhe litosferës. Duke filluar në disa ekosisteme, cikli përfundon në të tjera. E gjithë biomasa e planetit merr pjesë në ciklin e substancave, kjo i jep biosferës integritet dhe stabilitet. Organizmat e gjallë ndikojnë ndjeshëm në lëvizjen dhe transformimin e shumë komponimeve. Cikli biologjik përfshin kryesisht elementet që përbëjnë substancat organike: C, N, S, P, O, H, si dhe një numër metalesh (Fe, Ca, Mg, etj.).

Qarkullimi i komponimeve kryhet kryesisht për shkak të energjisë së Diellit. Bimët e gjelbra, duke grumbulluar energjinë e saj dhe duke konsumuar përbërje minerale nga toka, sintetizojnë substanca organike. Lënda organike përhapet përmes biosferës përmes zinxhirëve ushqimorë. Reduktuesit shkatërrojnë lëndën organike bimore dhe shtazore në përbërje minerale, duke mbyllur ciklin biologjik.

Në shtresat e sipërme të oqeanit dhe në sipërfaqen e tokës mbizotëron formimi i lëndës organike dhe në tokë dhe thellësitë e detit mbizotëron mineralizimi i saj. Migrimi i shpendëve, peshqve dhe insekteve gjithashtu kontribuon në transferimin e elementeve që ata kanë grumbulluar. Aktiviteti i njeriut ndikon ndjeshëm në ciklin e elementeve.

Cikli i ujit. Ujërat e planetit, të ngrohura nga dielli, avullohen. Lagështia që bie si shi jetëdhënës kthehet përsëri në oqean si uji i lumit ose ujërat nëntokësore të pastruara nga filtrimi, duke mbartur një sasi të madhe të përbërjeve inorganike dhe organike. Organizmat e gjallë marrin pjesë aktive në ciklin e ujit, i cili është një komponent i domosdoshëm i proceseve metabolike (për rolin biologjik të ujit, shih § 1). Në tokë, shumica e ujit avullohet nga bimët, duke reduktuar rrjedhjen dhe duke parandaluar erozionin e tokës. Prandaj, kur ndodh shpyllëzimi, rrjedhja sipërfaqësore rritet disa herë në të njëjtën kohë dhe shkakton erozion intensiv të mbulesës së tokës. Pylli ngadalëson shkrirjen e borës, dhe uji i shkrirë, duke rrjedhur gradualisht poshtë, i hidraton mirë fushat. Nivelet e ujërave nëntokësore po rriten dhe përmbytjet e pranverës janë rrallë shkatërruese.

Pyjet tropikale të shiut zbutin klimën e nxehtë ekuatoriale duke mbajtur dhe avulluar gradualisht ujin (një fenomen i quajtur transpirim). Shpyllëzimi i pyjeve tropikale shkakton thatësira katastrofike në zonat afër. Shkatërrimi grabitqar i pyjeve mund të kthejë vende të tëra në shkretëtira, siç ka ndodhur tashmë në Afrikën veriore. Cikli i ujit, i rregulluar nga bimësia, është kushti më i rëndësishëm për ruajtjen e jetës në Tokë.

Cikli i karbonit. Gjatë fotosintezës, bimët thithin karbonin në formën e dioksidit të karbonit. Lënda organike që ata prodhojnë përmban një sasi të konsiderueshme karboni, i cili shpërndahet në të gjithë ekosistemin përmes zinxhirëve ushqimorë. Gjatë procesit të frymëmarrjes, organizmat lëshojnë dioksid karboni. Mbetjet organike në det dhe në tokë mineralizohen nga dekompozuesit. Një nga produktet e mineralizimit - dioksidi i karbonit - kthehet në atmosferë, duke mbyllur ciklin.

Gjatë 6-8 viteve, qeniet e gjalla kalojnë nëpër të gjithë karbonin në atmosferë. Çdo vit, deri në 50 miliardë tonë karbon përfshihen në procesin e fotosintezës. Një pjesë e tij grumbullohet në tokë dhe në fund të oqeaneve - në skeletet e algave dhe molusqeve, dhe shkëmbinj nënujorë koralorë. Një rezervë e konsiderueshme e karbonit gjendet në shkëmbinjtë sedimentarë. Në bazë të bimëve fosile dhe organizmave planktonikë, u formuan depozitat e qymyrit, gurit gëlqeror organik dhe torfe, gazi natyror dhe, ndoshta, vaji (disa shkencëtarë sugjerojnë origjinën abiogjene të naftës). Kur digjen, lëndët djegëse natyrore shtojnë karbon në atmosferë. Çdo vit, përmbajtja e karbonit në atmosferë rritet me 3 miliardë tonë dhe mund të prishë stabilitetin e biosferës. Nëse ritmi i rritjes vazhdon, shkrirja intensive e akullit polar, e shkaktuar nga efekti serë i dioksidit të karbonit, do të çojë në përmbytjen e zonave të gjera bregdetare në mbarë botën.

Cikli i azotit. Rëndësia e azotit për organizmat e gjallë përcaktohet kryesisht nga përmbajtja e tij në proteina dhe acide nukleike. Azoti, si karboni, është pjesë e përbërjeve organike, ciklet e këtyre elementeve janë të lidhura ngushtë. Burimi kryesor i azotit është ajri atmosferik. Nëpërmjet fiksimit nga organizmat e gjallë, azoti lëviz nga ajri në tokë dhe ujë. Çdo vit, jeshile-blu lidhin rreth 25 kg/ha azot. Rregullon në mënyrë efektive bakteret e azotit dhe nyjeve.

Bimët thithin komponimet e azotit nga toka dhe sintetizojnë lëndën organike. Lënda organike përhapet përmes zinxhirëve ushqimorë deri te dekompozuesit që dekompozojnë proteinat me çlirimin e amoniakut, i cili më tej konvertohet nga bakteret e tjera në nitrite dhe nitrate. Një qarkullim i ngjashëm i azotit ndodh midis organizmave bentos dhe plankton. Bakteret denitrifikuese reduktojnë azotin në molekula të lira që kthehen në atmosferë. Një sasi e vogël azoti fiksohet në formën e oksideve nga shkarkimet e rrufesë dhe hyn në tokë me reshje, dhe gjithashtu vjen nga aktiviteti vullkanik, duke kompensuar humbjen në sedimentet e detit të thellë. Azoti hyn në tokë edhe në formën e plehrave pas fiksimit industrial nga ajri atmosferik.

Cikli i azotit është një cikël më i mbyllur se cikli i karbonit. Vetëm një sasi e vogël e tij lahet nga lumenjtë ose shkon në atmosferë, duke lënë kufijtë e ekosistemeve.

Cikli i squfurit. Squfuri është pjesë e një numri aminoacidesh dhe proteinash. Përbërjet e squfurit hyjnë në cikël kryesisht në formën e sulfideve nga produktet e motit të tokës dhe shkëmbinjve të shtratit të detit. Një numër i mikroorganizmave (për shembull, bakteret kimiosintetike) janë të afta të shndërrojnë sulfide në një formë të arritshme për bimët - sulfate. Bimët dhe kafshët vdesin, mineralizimi i mbetjeve të tyre nga dekompozuesit i kthen përbërjet e squfurit në tokë. Kështu, bakteret e squfurit oksidojnë sulfurin e hidrogjenit të formuar gjatë dekompozimit të proteinave në sulfate. Sulfatet ndihmojnë në shndërrimin e komponimeve të fosforit pak të tretshëm në të tretshëm. Sasia e përbërjeve minerale në dispozicion të bimëve rritet, dhe kushtet për ushqimin e tyre përmirësohen.

Burimet e mineraleve që përmbajnë squfur janë shumë domethënëse dhe një tepricë e këtij elementi në atmosferë, duke çuar në shiun acid dhe duke prishur proceset e fotosintezës pranë ndërmarrjeve industriale, tashmë po shqetëson shkencëtarët. Sasia e squfurit në atmosferë rritet ndjeshëm kur digjen lëndët djegëse natyrore.

Cikli i fosforit. Ky element gjendet në një numër molekulash jetike. Cikli i tij fillon me shpëlarjen e përbërjeve që përmbajnë fosfor nga shkëmbinjtë dhe hyrjen e tyre në tokë. Një pjesë e fosforit merret në lumenj dhe dete, tjetra thithet nga bimët. Cikli biogjenik i fosforit ndodh sipas skemës së përgjithshme: prodhues→konsumatorë→reduktues.

Sasi të konsiderueshme fosfori aplikohen në arat me plehra. Rreth 60 mijë ton fosfor kthehen në kontinent çdo vit përmes peshkimit. Në dietën e proteinave të njeriut, peshku përbën nga 20% deri në 80% disa lloje peshqish me vlerë të ulët përpunohen në plehra të pasura me elementë të dobishëm, duke përfshirë fosforin.

Prodhimi vjetor i shkëmbinjve që përmbajnë fosfor është 1-2 milion ton.

Burime natyrore. Mundësia e jetës sonë dhe kushtet e saj varen nga burimet natyrore. Burimet biologjike dhe veçanërisht ushqimore shërbejnë si bazë materiale e jetës. Burimet minerale dhe energjetike, kur përfshihen në prodhim, shërbejnë si bazë për një standard të qëndrueshëm jetese.

Burimet zakonisht ndahen në të pashtershme dhe të pashtershme. Energjia e Diellit dhe e erës, ajri atmosferik dhe uji janë praktikisht të pashtershme. Sidoqoftë, me prodhimin industrial jo-ekologjik modern, uji dhe ajri mund të konsiderohen vetëm me kusht si burime të pashtershme. Në shumë zona, ndotja ka shkaktuar mungesë të ujit dhe ajrit të pastër. Në mënyrë që këto burime të mbeten të pashtershme, është i nevojshëm një qëndrim i kujdesshëm ndaj natyrës.

Burimet e shtershme ndahen në jo të rinovueshme dhe të rinovueshme. Burimet jo të rinovueshme përfshijnë speciet e humbura të kafshëve dhe bimëve, dhe shumicën e mineraleve. Burimet e rinovueshme përfshijnë drurin, kafshët e gjahut dhe peshqit, bimët, si dhe disa minerale, si torfe.

Duke konsumuar intensivisht burimet natyrore, një person duhet të ruajë ekuilibrin natyror. Bilanci i burimeve në ciklin e substancave përcakton stabilitetin e biosferës.

1. Si marrin pjesë organizmat e gjallë në ciklin e substancave? Ku mbizotëron formimi i lëndës organike, ku ndodh mineralizimi i saj?
2. Përshkruani ciklin e ujit. Cili është roli i pyjeve në rregullimin e tij?
3. Si ndodh cikli i karbonit? A është e mundur të përjashtohen bimët nga cikli?
4. Cilat janë veçoritë e cikleve të azotit, squfurit dhe fosforit?
5. Cilat burime kërkojnë trajtim veçanërisht të kujdesshëm?

Aktiviteti ekonomik njerëzor dhe problemet mjedisore globale

Rreth 10-15% e sipërfaqes së tokës është e lëruar, 25% janë kullota të kultivuara plotësisht ose pjesërisht. Nëse kësaj i shtojmë 3-5% të sipërfaqes së zënë nga rrjeti i transportit, industria, ndërtesat dhe strukturat dhe rreth 1-2% e territorit të tokës të dëmtuar nga minierat, rezulton se pothuajse gjysma e sipërfaqes së tokës ka qenë modifikuar nga aktiviteti njerëzor.

Me zhvillimin e qytetërimit, kontributi i tij negativ në ciklet e biosferës rritet. Për çdo ton produkte industriale ka 20-50 ton mbetje. Çdo person në qytetet e mëdha prodhon më shumë se 1 ton ushqim dhe mbeturina shtëpiake në vit. Disharmonia në biosferë prek si florën dhe faunën, ashtu edhe shëndetin e njeriut. Shumë ndotës, duke hyrë në tokë, atmosferë dhe trupa ujorë, grumbullohen në indet e bimëve dhe kafshëve dhe infektojnë trupin e njeriut përmes zinxhirëve ushqimorë. Komponimet toksike mund të rrisin ndjeshëm numrin e mutacioneve që çojnë në anomali kongjenitale dhe trashëgimore. Një krahasim i të dhënave nga rajone të ndryshme të planetit i ka çuar shkencëtarët në përfundimin se të paktën 80% e kancereve shkaktohen nga ndotja kimike e mjedisit.

Ndotja atmosferike vjen kryesisht nga djegia e lëndëve djegëse natyrore nga transporti, shërbimet komunale dhe industria. Në qytete, transporti përbën më shumë se 60% të ndotësve, termocentralet përbëjnë rreth 15% dhe 25% të emetimeve vijnë nga ndërmarrjet industriale dhe të ndërtimit. Ndotësit kryesorë të ajrit janë oksidet e squfurit, azotit, metanit dhe monoksidit të karbonit. Në bimë, ndotja e ajrit çon në çrregullime të rënda metabolike dhe sëmundje të ndryshme. Dioksidi i squfurit shkatërron klorofilin dhe pengon zhvillimin e kokrrave të polenit, gjethet dhe gjilpërat thahen dhe bien. Efektet e ndotësve të tjerë nuk janë më pak të dëmshëm.

Çdo vit, rreth 100 milion ton oksid squfuri, më shumë se 70 milion ton oksid azoti dhe 180 milion ton monoksid karboni emetohen në atmosferë.

Precipitimi acid. Përqendrimet e larta të ndotësve çojnë në formimin e shiut acid dhe smogut. Reshjet acide (shiu, bora, mjegulla) formohen kur squfuri dhe dioksidet e azotit (SO2, NO2) treten në ujë. Reshjet acidike lan proteinat, aminoacidet, sheqerin dhe kaliumin nga gjethet e bimëve dhe dëmton shtresën e sipërme mbrojtëse. Tretësirat e acidit futin një mjedis acid në tokë, duke bërë që humusi të lahet, duke reduktuar sasinë e kripërave vitale të kalciumit, kaliumit dhe magnezit. Tokat acide janë të varfra me mikroorganizma, shkalla e shkatërrimit të mbeturinave ngadalësohet dhe zvogëlimi i numrit të dekompozuesve prish ekuilibrin e ekosistemeve.

Shiu acid shkatërron ekosistemet e mëdha, shkakton vdekjen e bimëve dhe pyjeve dhe i kthen liqenet dhe lumenjtë në trupa ujorë të pajetë. Në SHBA gjatë 100 viteve të fundit, shiu acid është bërë 40 herë më acid, rreth 200 liqene kanë mbetur pa peshk, në Suedi 20% e liqeneve janë në gjendje katastrofike. Më shumë se 70% e shiut acid suedez shkaktohet nga emetimet nga vendet e tjera. Rreth 20% e shiut acid në Evropë është pasojë e emetimeve të oksidit të squfurit në Amerikën e Veriut.

Smogu.

Në shtresat e poshtme të atmosferës, nën ndikimin e dritës së diellit, ndotësit formojnë komponime jashtëzakonisht të dëmshme për organizmat e gjallë, të vërejtura si mjegull. Në qytetet e mëdha, sasia e dritës së diellit për shkak të smogut zvogëlohet me 10-15%, dhe rrezet ultravjollcë me 30%.

Vrimat e ozonit. Në atmosferën në lartësinë 20-25 km ka një numër të madh molekulash ozoni (O3), të cilat thithin pjesën e fortë të spektrit diellor, e cila është shkatërruese për organizmat e gjallë. Në vitin 1982, shkencëtarët zbuluan një vrimë në shtresën e ozonit mbi Antarktidë, dhe në 1987 - mbi Polin e Veriut. Shkencëtarët kanë frikë se vrima mund të shfaqen edhe mbi pjesën e banuar të globit. Kjo mund të çojë në një rritje të kancerit të lëkurës, kataraktave dhe prishjes së ekosistemeve pyjore dhe detare.

Për çfarë arsye ndodhin vrimat e ozonit? Shkencëtarët sugjerojnë se kryesori është akumulimi i freoneve (klorofluorokarbonet СFCl3, СF2Сl2), të përdorura në prodhimin e aerosoleve dhe në industrinë e ftohjes. Këto gazra qëndrojnë në atmosferë për dekada të tëra. Pasi në stratosferë, ato dekompozohen nga rrezatimi diellor për të formuar atome klori, të cilat katalizojnë shndërrimin e ozonit në oksigjen.. Disa gazra atmosferikë transmetojnë mirë dritën e dukshme dhe thithin rrezatimin termik të planetit, duke shkaktuar ngrohjen e përgjithshme. Efekti serë është 50% për shkak të pranisë së dioksidit të karbonit, 18% nga metani dhe 14% nga freonet. Rritja e sasisë së CO2 në atmosferë është shkaktuar kryesisht nga djegia e karburantit dhe pastrimi i pyjeve për plugim, si dhe mineralizimi intensiv i humusit në tokat e gjera të punueshme.

Metani hyn në atmosferë nga zonat kënetore, nga tokat e mbytura me ujë të plantacioneve të orizit, nga fermat e shumta blegtorale dhe gjatë hapjes së depozitave të qymyrit. Metani është një nga produktet kryesore metabolike të ripërtypësve, duke i dhënë një erë karakteristike të mprehtë jashtëqitjeve të tyre. Në shekullin e 20-të sasia e CO2 në atmosferë u rrit me 25%, dhe metani me 100%, gjë që rriti temperaturën mesatare me 0,5°C. Me këtë trend, temperaturat mund të rriten me 3-5°C në 50 vitet e ardhshme. Llogaritjet tregojnë se shkrirja e akullit polar do të çojë në një rritje të nivelit të detit me 0,5-1,5 m Në Egjipt, 20-30% e tokave pjellore të Deltës së Nilit do të përmbyten, dhe fshatrat bregdetare dhe qytetet e mëdha të Kinës. India dhe SHBA do të jenë nën kërcënim. Sasia totale e reshjeve do të rritet, por në pjesët qendrore të kontinenteve klima mund të bëhet më e thatë dhe e dëmshme për të korrat, veçanërisht drithërat dhe orizin (për 60% të popullsisë së Azisë, orizi është produkti kryesor).

Kështu, edhe ndryshimet e vogla në përbërjen e gazit të atmosferës janë të rrezikshme për ekosistemet natyrore.

Çrregullime në hidrosferë. Gabimet në shkallë të gjerë në praktikat bujqësore kanë çuar në shkatërrimin e shumë ekosistemeve natyrore. Devijimi i rrjedhjes nga Amu Darya dhe Syr Darya për ujitje të plantacioneve të pambukut shkaktoi një rënie katastrofike të nivelit të detit Aral. Stuhitë e pluhurit në shtratin e tharjes shkaktuan kripëzim të tokës në zona të gjera. Degradimi i ekosistemeve natyrore të rajonit të Detit Aral është rezultat i mungesës së ujit dhe shkretëtirëzimit.

Tërheqja grabitqare e ujit për ujitje, për nevojat e prodhimit industrial (shkrirja e 1 ton nikel merr 4000 m3 ujë, prodhimi i 1 ton letre - 100 m3, 1 ton fibër sintetike - deri në 5000 m3), shkatërrimi i pyjeve të ruajtjes së ujit dhe kullimi i kënetave kanë çuar në zhdukjen masive të lumenjve. Nëse në 1785 kishte më shumë se 1 milion lumenj në rajonin e Kaluga, atëherë në 1990 kishin mbetur vetëm 200 prej tyre!

Ekosistemet e lumenjve janë shumë të ndjeshme dhe të prekshme. Një sasi e madhe e plehrave të larë nga fushat, mbeturinat e bagëtive dhe ujërat e zeza shkakton një rritje të përqendrimit të komponimeve të azotit dhe fosforit në trupat ujorë. Në ekosistemet ujore, fillon zhvillimi i shpejtë i algave blu-jeshile, duke zhvendosur diatomet e nevojshme për zooplanktonin. Peshqit po vdesin nga uria. Blu-jeshile grumbullohen në fund dhe kalbet (të dekompozuara nga bakteret), duke helmuar ujin dhe duke varfëruar furnizimet me oksigjen. Pellgjet piktoreske kthehen në kanalizime me erë të keqe të mbuluar me baltë dhe shkumë. Nëse uji nuk helmohet, atëherë në çdo metër katror ka deri në 15 molusqe, secila prej të cilave filtron me kujdes deri në 50 litra ujë në ditë. Këto krijesa vdesin kur kimikatet e huaja hyjnë në trupat e ujit. Më rezistentët ndaj ndotjes së ujit janë shushunjet, ascidianët dhe larvat e pilivesës.

Komponentët e biosferës janë të ndërlidhura nga cikli i substancave dhe zinxhirët ushqimorë, prishja e një ekosistemi shkakton një ndryshim në ekuilibrin ekologjik në të tjerët. Kur insektet filluan të helmoheshin me DDT në hemisferën veriore, sasi të konsiderueshme të këtij helmi u gjetën shpejt në trupat e pinguinëve të Antarktidës që e merrnin atë nga peshqit. Shumë pesticide janë shumë të qëndrueshme dhe mund të grumbullohen në indet e organizmave për një kohë të gjatë, duke u shumëzuar shumë herë në çdo nivel ushqyes të mëpasshëm.

Për shkak të aktivitetit të paarsyeshëm ekonomik njerëzor, rezervuarët natyrorë janë helmuar me kripëra të metaleve të rënda - merkur, plumb, si dhe bakër dhe zink. Këto komponime grumbullohen në llum, në indet e peshkut dhe hyjnë në trupin e njeriut përmes zinxhirëve ushqimorë, duke shkaktuar helmime të rënda. Përmbajtja e plumbit në indet e organizmave të banorëve të zonave industriale të Shteteve të Bashkuara është rritur 50-1000 herë gjatë 100 viteve të fundit. Edhe në akullnajat e Pamir-Altai, përmbajtja e merkurit është rritur pesëfish. Sasi të vogla të shumë kimikateve prishin sjelljen e peshqve, karavidheve dhe specieve të tjera ujore. Regjistrimi i përqendrimeve minimale të bakrit, merkurit, kadmiumit dhe fenoleve bazohet në këto karakteristika. Një nga pesticidet më të zakonshme - toksafeni - në një përmbajtje prej 1:108 (1 pjesë për 100 milion) shkakton vdekjen e disa peshqve (për shembull, gambusia), ndryshime të pakthyeshme në mëlçi dhe gushë të mustakëve dhe troftës.

Rrjedhja e naftës gjatë prodhimit dhe transportit çon në formimin e një filmi vaji në sipërfaqen e lumenjve dhe deteve (më shumë se 40% e të gjithë naftës prodhohet në raft). Sipas vëzhgimeve satelitore, rreth 10-15% e sipërfaqes së oqeaneve të botës është e ndotur. Vaji nga sipërfaqja avullohet gradualisht dhe dekompozohet nga bakteret, por kjo ndodh ngadalë. Shumë zogj uji vdesin, planktoni shkatërrohet, dhe pas tij konsumatorët kryesorë të tij - banorët e detit të thellë. " Shkretëtira bentike" në Detin Baltik mbulon më shumë se 20% të sipërfaqes së poshtme. Vaji parandalon pasurimin e ujërave me oksigjen. Si rezultat, ekuilibri i gazit të hidrosferës me atmosferën prishet dhe ekuilibri ekologjik zhvendoset.

Peshkimi intensiv dhe vjelja e butakëve ka varfëruar shumë ekosisteme të rafteve.

Shkatërrimi i tokës. Lërimi i gjerë i stepave në vendin tonë dhe në Shtetet e Bashkuara shkaktoi stuhi pluhuri që mori me vete miliona hektarë tokë pjellore. Natyrës i duhen 100-300 vjet për të rikrijuar një shtresë centimetri toke! Aktualisht, rreth 1/3 e tokës së kultivuar ka humbur 50% të shtresës së saj pjellore për shkak të llojeve të ndryshme të erozionit. Çdo vit humbasin rreth 3 milionë hektarë për shkak të erozionit, 2 milionë hektarë për shkak të shkretëtirëzimit dhe 2 milionë hektarë për shkak të helmimit nga kimikatet.

Tokat e shumë zonave bujqësore rezultuan të kripura. Në rajonin e Detit Aral kjo ndodhi si rezultat i stuhive të kripës me pluhur, në zona të tjera - nga organizimi i gabuar i rrjedhës së ujit vaditës. Uji i tepërt bën që ujërat nëntokësore të pasura me kripë të dalin në sipërfaqe. Avullimi intensiv prodhon kripëzim të horizontit të sipërm të tokës dhe pas disa vitesh bëhet e pamundur të rritet kultura në toka të tilla. Kripëzimi i tokës çoi në rënien e bujqësisë në Mesopotami 4000 vjet më parë. Ujërat vaditëse fillimisht siguruan korrje të mira atje, por për shkak të avullimit intensiv shkaktuan degradim kimik të tokës.

Një problem i madh lidhet edhe degradimi fizik i tokave të kultivuara – ngjeshja e fortë nga makineritë e rënda bujqësore.

Humbja e diversitetit të specieve natyrore. Një pjesë e konsiderueshme e kafshëve dhe bimëve jetojnë në biocenoza pyjore. Nëse 1500 vjet më parë pyjet zinin 7 miliardë hektarë të planetit, sot ato zënë jo më shumë se 4 miliardë hektarë. Veçanërisht barbare është shpyllëzimi i pyjeve tropikale, të cilat përmbajnë rreth 80% të të gjitha llojeve bimore në planet. Pyjet tropikale ndodhen kryesisht në vendet e pazhvilluara, për të cilat shitja e lëndës drusore është një nga burimet kryesore të të ardhurave. Pyjet në tropikët janë ulur në 7% të sipërfaqes së tokës, dhe nëse shkalla e shkatërrimit vazhdon, atëherë deri në vitin 2030 do të mbetet vetëm një e katërta.

Në Rusinë Qendrore, pyjet halore janë shkatërruar praktikisht, dhe zonat pyjore më të vlefshme dhe më të arritshme të Siberisë dhe Lindjes së Largët janë duke u prerë intensivisht. Me shkatërrimin e pyjeve, klima prishet, tokat degradohen, lumenjtë vdesin, kafshët dhe bimët zhduken.

Pylli unik në pellgun e Amazonës po pritet me një normë prej 2% në vit. Në Haiti, 20 vjet më parë pyjet zinin 80% të territorit, sot - vetëm 9%. Për shkak të shpyllëzimit grabitqarë, mijëra lloje bimësh zhduken në mënyrë të pakthyeshme çdo vit, rreth 20 mijë lloje bimësh me lule, 300 lloje gjitarësh dhe 350 lloje zogjsh janë në prag të zhdukjes. Me zhdukjen e secilës specie bimore, zhduken nga 5 deri në 35 lloje kafshësh (kryesisht jovertebrore) të lidhura ekologjikisht me të.

Çdo vit në Evropë shkatërrohen rreth 300 milionë zogj shtegtarë dhe dimërues, 55 milionë individë lojërash kënetore, fushash dhe pyjore, në SHBA - 2.5 milionë pëllumba zie, në Greqi - 3 milionë yje, në ishull. Majorka - 3.5 milionë zogj të zinj.

Me zhvillimin e bujqësisë, stepat në Euroazi u zhdukën pothuajse plotësisht. Ekosistemet e Tundrës po shkatërrohen në mënyrë barbare. Shkëmbinjtë koralorë janë të rrezikuar në shumë zona të oqeanit.

Diversiteti i specieve nuk është vetëm bukuri, por edhe një faktor i domosdoshëm në stabilitetin e biosferës. Ekosistemet janë në gjendje t'i rezistojnë ndikimeve të jashtme biotike, klimatike dhe toksike nëse ato banohen nga një numër mjaft i madh i llojeve të ndryshme. Në një studim, shkencëtarët futën substancën toksike fenol në ekosisteme. Vetëm bakteret neutralizojnë fenolin, por doli që neutralizimi është më efektiv në një ekosistem me një larmi më të madhe organizmash. Zhdukja e specieve është një humbje e pariparueshme për biosferën dhe një rrezik real për mbijetesën e njerëzimit.

Një shumëllojshmëri e vegjetacionit zgjeron mundësitë për ruajtjen e shëndetit. Një numër i madh i ilaçeve sot prodhohen nga bimë të egra. Ne nuk i dimë ende të gjitha cilësitë e dobishme të bimëve, nuk mund të supozojmë se cilat prej tyre do të na duhen. Në vitin 1960, vetëm 20% e fëmijëve me leuçemi mbijetuan, sot - 80%, sepse Në një nga bimët pyjore tropikale të Madagaskarit, shkencëtarët arritën të gjenin substanca aktive për të luftuar këtë sëmundje. Duke humbur diversitetin e specieve, ne po humbasim të ardhmen tonë.

Aktualisht, ekziston një program ndërkombëtar për ruajtjen e specieve të rralla dhe të rrezikuara të florës dhe faunës.

Ndotja radioaktive e atmosferës. Grimcat radioaktive në rrymat atmosferike përhapen shpejt në distanca të gjata, duke ndotur tokën dhe trupat ujorë, bimët dhe kafshët. Katër muaj pas çdo shpërthimi bërthamor në atolet e Paqësorit, stroncium radioaktiv u zbulua në qumështin e grave evropiane.

Izotopet radioaktive janë veçanërisht të rrezikshëm sepse mund të zëvendësojnë elementë të tjerë në organizma. Stronciumi-90 është i ngjashëm në veti me kalciumin dhe grumbullohet në kocka, ndërsa ceziumi-137 është i ngjashëm me kaliumin dhe është i përqendruar në muskuj. Sidomos shumë elementë radioaktivë grumbullohen në trupin e konsumatorëve që kanë konsumuar bimë dhe kafshë të kontaminuara. Kështu, një sasi jashtëzakonisht e madhe e cezium-137 u gjet në trupat e eskimezëve të Alaskës që hanin mish të renë. Dreri ushqehet me likenet, të cilët grumbullojnë sasi të konsiderueshme izotopësh radioaktivë gjatë jetës së tyre të gjatë. Përmbajtja e tyre në likene është mijëra herë më e lartë se në tokë. Në indet e drerit kjo sasi rritet trefish, dhe në trupat e eskimezëve ka dy herë më shumë cezium radioaktiv se te dreri. Shkalla e vdekshmërisë së popullsisë së disa rajoneve të Arktikut nga tumoret malinje është dukshëm më e lartë se mesatarja.

Rrezatimi vazhdon veçanërisht shumë kohë pas aksidenteve në termocentralet bërthamore. Gjatë fatkeqësisë së Çernobilit, grimcat radioaktive u ngritën në një lartësi prej 6 km. Që në ditën e parë, ato u përhapën në Ukrainë dhe Bjellorusi me flukse atmosferike. Më pas reja u nda, një pjesë e saj u shfaq mbi Poloni dhe Suedi në ditën e dytë deri në të katërt, kaloi Evropën deri në fund të javës dhe arriti në Turqi, Liban dhe Siri në ditën e 10-të. Një pjesë tjetër e resë kaloi Siberinë brenda një jave, në ditën e 12-të përfundoi mbi Japoni dhe në ditën e 18-të pas aksidentit reja radioaktive vizitoi Amerikën e Veriut.

Studimi i proceseve të biosferës ndihmon për të kuptuar rëndësinë e çdo pjese të botës së krijuar dhe për të kuptuar gjendjen e dhimbshme shpirtërore të njeriut modern. Në Perëndim, dhe tani në Rusi, mbizotëron dëshira për një mënyrë jetese të rehatshme amerikane si e mira më e lartë. Çfarë është Amerika në sytë e një ekologu? Kjo është 5.5% e popullsisë së planetit, 40% e konsumit të burimeve natyrore dhe 70% e emetimeve të dëmshme! Ky është çmimi i një jete luksoze në kurriz të popujve të tjerë dhe të ardhmes së planetit.

Ka ardhur koha që të shikojmë me maturi dëshirat për një pasuri gjithnjë e më të madhe materiale dhe të kuptojmë se strategjia e shoqërisë industriale-konsumatore po na çon drejt katastrofës. Nëse në dekadat e ardhshme nuk kalojmë në udhëzimet e duhura shpirtërore, atëherë pasardhësit tanë do të përballen me problemin e mbijetesës. Ne duhet të kujtojmë të kujdesemi për njëri-tjetrin dhe planetin tonë të lindjes - pasurinë e paçmuar që na është besuar nga Krijuesi.

1. Përshkruani katër efektet kryesore të ndotjes së ajrit. Si shpërndahen ndotësit?
2. Pse është e rrezikshme bujqësia e ujitjes?
3. Cilat janë pasojat negative të plehrave të tepërta?
4. Pse shkencëtarët e konsiderojnë të rrezikshëm për njerëzit reduktimin e diversitetit të specieve të ekosistemeve?
5. A është ndotja e mjedisit pasojë e mungesës së spiritualitetit të qytetërimit tonë? Ku duhet të filloni për të përmirësuar planetin?

Qarkullimi global në oh po

Në nivel global, ciklet e ujit dhe CO2 janë ndoshta ciklet më të rëndësishme biogjeokimike për njerëzimin. Të dyja karakterizohen nga fonde të vogla, por shumë të lëvizshme në atmosferë, shumë të ndjeshme ndaj shqetësimeve të shkaktuara nga aktiviteti njerëzor dhe që mund të ndikojnë në motin dhe klimën.

Megjithëse uji është i përfshirë në reaksionet kimike që përbëjnë fotosintezën, pjesa më e madhe e rrjedhës së ujit përmes një ekosistem është për shkak të avullimit, transpirimit (avullim nga bimët) dhe reshjeve.

Cikli i ujit, ose cikli hidrologjik, si çdo cikël tjetër, drejtohet nga energjia. Thithja e energjisë së dritës nga uji i lëngshëm përfaqëson pikën kryesore në të cilën burimi i energjisë lidhet me ciklin e ujit. Është vlerësuar se rreth një e treta e të gjithë energjisë diellore që arrin në Tokë shpenzohet për drejtimin e ciklit të ujit.

Më shumë se 90% e ujit të tokës është i lidhur në shkëmbinjtë që formojnë koren e tokës dhe në sedimente (akulli dhe bora) në sipërfaqen e tokës. Ky ujë hyn në ciklin hidrologjik duke ndodhur në ekosistem shumë rrallë: vetëm gjatë emetimeve vullkanike të avullit të ujit. Kështu, rezervat e mëdha të ujit të pranishme në koren e tokës japin një kontribut shumë të parëndësishëm në lëvizjen e ujit pranë sipërfaqes së Tokës, duke formuar bazën e fondit rezervë të këtij cikli.

Sasia e ujit në atmosferë është e vogël (rreth 3%). Uji që përmbahet në ajër si avull në çdo moment të caktuar korrespondon me një shtresë mesatare prej 2,5 cm të trashë, të shpërndarë në mënyrë të barabartë në sipërfaqen e Tokës. Sasia e reshjeve që bien në vit është mesatarisht 65 cm, që është 25 herë më shumë se sasia e lagështisë që përmban atmosfera në çdo moment të caktuar. Rrjedhimisht, avujt e ujit të përmbajtur vazhdimisht në atmosferë, i ashtuquajturi fondi atmosferik, qarkullojnë 25 herë në vit. Prandaj, koha e transferimit të ujit në atmosferë është mesatarisht dy javë.

Përmbajtja e ujit në tokë, lumenj, liqene dhe oqeane është qindra mijëra herë më e madhe se në atmosferë. Megjithatë, ai rrjedh nëpër të dyja këto fonde me të njëjtin ritëm, pasi avullimi është i balancuar me reshjet. Koha mesatare e transportit të ujit në fazën e tij të lëngshme mbi sipërfaqen e Tokës, e barabartë me 3650 vjet, është 105 herë më e gjatë se koha e transportit të tij në atmosferë.

Vëmendje e veçantë duhet t'i kushtohet aspekteve të mëposhtme të ciklit të ujit:

1. Deti humbet më shumë ujë për shkak të avullimit sesa merr nga reshjet; në tokë situata është e kundërta. Se. Pjesa më e madhe e sedimentit që mbështet ekosistemet tokësore, duke përfshirë shumicën e agroekosistemeve, përbëhet nga uji i avulluar nga deti.
2. Një rol i rëndësishëm, në mos kryesor i transpirimit të bimëve në avullimin (avullim) total nga toka. Efekti që ka bimësia në lëvizjen e ujit zbulohet më së miri kur të hiqet vegjetacioni. Kështu, prerja eksperimentale e të gjitha pemëve në pellgjet e vogla të lumenjve rrit rrjedhjen e ujit në lumenj duke kulluar zonat e pastruara me më shumë se 200%. Në kushte normale, kjo tepricë do të lëshohej drejtpërdrejt në atmosferë në formën e avullit të ujit.
3. Megjithëse rrjedhjet sipërfaqësore plotësojnë rezervuarët e ujërave nëntokësore dhe vetë rimbushen prej tyre, këto sasi kanë një lidhje të anasjelltë. Si rezultat i aktiviteteve njerëzore (mbulimi i sipërfaqes së tokës me materiale të papërshkueshme nga uji, krijimi i rezervuarëve në lumenj, ndërtimi i sistemeve të ujitjes, ngjeshja e tokave të punueshme, pastrimi i pyjeve, etj.), rritet rrjedhja e ujit dhe zvogëlohet rimbushja e një fondi kaq të rëndësishëm të ujërave nëntokësore. . Në shumë zona të thata, rezervuarët e ujërave nëntokësore po pompohen tani nga njerëzit më shpejt se sa po rimbushen nga natyra.

Ciklet biogjeokimike të karbonit, azotit dhe oksigjenit janë më të kompletuarit. Falë rezervave të mëdha atmosferike, ato janë të afta për vetërregullim të shpejtë.

Cikli global i karbonit

Në ciklin e karbonit, ose më saktë në formën e tij më të lëvizshme, CO2, është qartë i dukshëm një zinxhir trofik: prodhuesit që kapin karbonin nga atmosfera gjatë fotosintezës, konsumatorët që thithin karbonin së bashku me trupat e prodhuesve dhe konsumatorët e rendit më të ulët, dekompozuesit që kthehen. karboni kthehet në cikël. Në ciklin biologjik të karbonit marrin pjesë vetëm komponimet organike dhe dioksidi i karbonit. I gjithë karboni i asimiluar gjatë fotosintezës përfshihet në karbohidrate, dhe gjatë frymëmarrjes, karboni që përmbahet në përbërjet organike shndërrohet në dioksid karboni.

Pishina të mëdha të karbonit inorganik - dioksidi i karbonit atmosferik, dioksidi i karbonit i tretur (kryesisht në formën e HCO3-), acidi karbonik dhe depozitat karbonate - marrin pjesë në ciklin e karbonit në shkallë të ndryshme. Shkëmbimi midis karbonit që përmbahet në shkëmbinjtë magmatikë, depozitat e karbonatit të kalciumit, qymyrit dhe naftës, dhe rezervave të tjera më aktive të karbonit ndodh aq ngadalë sa efekti i këtij karboni në funksionimin afatshkurtër të ekosistemeve është i papërfillshëm.

Pishina atmosferike e CO2 në cikël është shumë e vogël në krahasim me rezervat e karbonit në oqeane, lëndët djegëse fosile dhe rezervuarët e tjerë të kores së tokës. Besohet se para ardhjes së epokës industriale, rrjedhat e karbonit midis atmosferës, kontinenteve dhe oqeaneve ishin të balancuara.

Ky bilanc bazohet në aktivitetin rregullues të bimëve të gjelbra dhe aftësinë absorbuese të sistemit karbonat të detit. Kur jeta u shfaq në Tokë më shumë se 2 miliardë vjet më parë, atmosfera përbëhej nga gazra vullkanikë. Kishte shumë CO2 dhe pak oksigjen (ose ndoshta aspak), dhe organizmat e parë ishin anaerobë. Si rezultat i faktit se prodhimi, mesatarisht, tejkaloi paksa frymëmarrjen, oksigjeni u grumbullua në atmosferë gjatë kohës gjeologjike dhe përmbajtja e CO2 u ul. Proceset gjeologjike dhe thjesht kimike kontribuan gjithashtu në akumulimin e oksigjenit, për shembull, lirimi i tij nga oksidet e hekurit ose formimi i përbërjeve të reduktuara të azotit dhe ndarja e ujit nga rrezatimi ultravjollcë me lëshimin e oksigjenit. Përmbajtja e ulët e CO2, si dhe përqendrimet e larta të O2, shërbejnë si faktorë kufizues për fotosintezën: shumica e bimëve karakterizohen nga një rritje në intensitetin e fotosintezës nëse përmbajtja e CO2 rritet ose përmbajtja e O2 zvogëlohet në eksperiment. Kështu, bimët e gjelbra rezultojnë të jenë një rregullator shumë i ndjeshëm i përmbajtjes së këtyre gazeve.

"Rripi i gjelbër" fotosintetik i Tokës dhe sistemi karbonat i detit mbajnë një nivel konstant të CO2 në atmosferë. Por në shekullin e kaluar, konsumi në rritje i shpejtë i lëndëve djegëse fosile, së bashku me një ulje të kapacitetit absorbues të "rripit të gjelbër", fillon të tejkalojë aftësitë e kontrollit natyror, kështu që përmbajtja e CO2 në atmosferë tani po rritet gradualisht. . Në të vërtetë, flukset e substancave në hyrje dhe dalje të fondeve të vogla të këmbimit janë subjekt i ndryshimeve më të mëdha. Besohet se në fillim të Revolucionit Industrial (rreth vitit 1800), atmosfera e Tokës përmbante rreth 290 pjesë për milion (0,029%) të CO2. Në vitin 1958, kur u kryen për herë të parë matjet e sakta, përmbajtja ishte 315 dhe në vitin 1960 u rrit në 335 pjesë për milion. Nëse përqendrimet dyfishojnë nivelin para-industrial, gjë që mund të ndodhë nga mesi i shekullit të ardhshëm, klima e Tokës ka të ngjarë të ngrohet: temperaturat do të rriten mesatarisht me 1,5 deri në 4,5°C, dhe kjo së bashku me rritjen e nivelit të detit (si një rezultat i shkrirjes së kapakëve polare) dhe ndryshimet në shpërndarjen e reshjeve mund të shkatërrojnë bujqësinë.

Besohet se në shekullin e ardhshëm mund të vendoset një ekuilibër i ri, por i pasigurt midis rritjes së niveleve të CO2 (që kontribuojnë në ngrohjen e Tokës) dhe rritjes së ndotjes atmosferike me pluhur dhe grimca të tjera që reflektojnë rrezatimin dhe në këtë mënyrë ftohin planetin. Çdo ndryshim i rëndësishëm që rezulton në buxhetin e ngrohjes së Tokës do të ndikojë më pas në klimën.

Burimi kryesor i gazit serrë CO2 është djegia e lëndëve djegëse fosile, por edhe zhvillimi i bujqësisë dhe shpyllëzimi kontribuojnë. Mund të jetë befasuese që bujqësia në fund humbet CO2 nga toka (d.m.th. kontribuon më shumë në atmosferë sesa nxjerr jashtë), por fakti është se fiksimi i CO2 nga kulturat, shumë prej të cilave janë aktive vetëm një pjesë të vitit, bën të mos kompensojë sasinë e CO2 të çliruar nga toka, veçanërisht si rezultat i plugimeve të shpeshta. Pyjet janë rezervuarë të rëndësishëm karboni, pasi biomasa pyjore përmban 1.5 herë më shumë karbon, dhe humusi pyjor përmban 4 herë më shumë karbon sesa në atmosferë. Shpyllëzimi, natyrisht, mund të çlirojë karbonin e ruajtur në dru, veçanërisht nëse digjet menjëherë. Shkatërrimi i pyjeve, veçanërisht me përdorimin e mëvonshëm të këtyre tokave për bujqësi apo ndërtim qytetesh, çon në oksidimin e humusit.

Përveç CO2, dy komponime të tjera të karbonit janë të pranishme në sasi të vogla në atmosferë: monoksidi i karbonit (CO) - rreth 0,1 pjesë për milion dhe metani (CH4) - rreth 1,6 pjesë për milion. Ashtu si CO2, këto komponime qarkullojnë me shpejtësi dhe për këtë arsye kanë një kohë të shkurtër qëndrimi në atmosferë - rreth 0,1 vit për CO; 3.6 vjet për CH4 dhe 4 vjet për CO2.

Të dy CO dhe CH4 formohen gjatë dekompozimit jo të plotë ose anaerobik të lëndës organike; në atmosferë të dyja oksidohen në CO2. E njëjta sasi e CO që hyn në atmosferë si rezultat i dekompozimit natyror tani futet në të gjatë djegies jo të plotë të lëndëve djegëse fosile, veçanërisht me gazrat e shkarkimit. Grumbullimi i monoksidit të karbonit, një helm vdekjeprurës për njerëzit, nuk përbën kërcënim globalisht, por në qytetet ku ajri ngec, nivelet në rritje të gazit në atmosferë fillojnë të bëhen alarmante, duke arritur në nivelet 100 pjesë për milion.

Prodhimi i metanit është një nga funksionet më të rëndësishme të ligatinave dhe deteve të cekëta në botë. Besohet se metani ka një funksion të dobishëm: ruan qëndrueshmërinë e shtresës së ozonit në atmosferën e sipërme, e cila bllokon rrezatimin vdekjeprurës ultravjollcë të diellit. Cikli biotik i karbonit është një pjesë integrale e një cikli të madh, ai është i lidhur me aktivitetin jetësor të organizmave. Shkalla e qarkullimit të CO2 është rreth 300 vjet (zëvendësimi i plotë i tij në atmosferë).

Cikli i oksigjenit

Elementi i dytë më i bollshëm në atmosferë pas azotit është oksigjeni, i cili përbën 20,95% të vëllimit. Një sasi shumë më e madhe e saj gjendet në një gjendje të lidhur në molekulat e ujit, në kripëra, si dhe në okside dhe shkëmbinj të tjerë të ngurtë të kores së tokës, por ekosistemi nuk ka qasje të drejtpërdrejtë në këtë pellg të madh oksigjeni. Koha e transportit të oksigjenit në atmosferë është rreth 2500 vjet, nëse neglizhojmë shkëmbimin e oksigjenit midis atmosferës dhe ujërave sipërfaqësore. Në atmosferën parësore të tokës, përmbajtja e O2 ishte shumë e ulët, por me ardhjen e organizmave fotosintetikë u bë një komponent i rëndësishëm i atmosferës. Gjatë rrjedhës së shumë milion vjet, përqendrimi i O2 në atmosferë u rrit gradualisht, duke arritur në 21% (në vëllim) deri në kohën e tanishme. Pothuajse i gjithë O2 u formua si rezultat i fotosintezës nga cianobakteret, dhe më pas nga bimët e gjelbra. Largimi i oksigjenit nga atmosfera ndodh si rezultat i përthithjes së tij nga organizmat e gjallë nëpërmjet frymëmarrjes aerobike, djegies së lëndëve djegëse fosile dhe formimit të oksideve (oksideve). Frymëmarrja dhe djegia e lëndëve djegëse fosile prodhon dioksid karboni (dioksid karboni, CO2), i cili përdoret përsëri në fotosintezë, një proces që nga ana tjetër lëshon oksigjen në atmosferë, duke përfunduar kështu ciklin. Cikli i oksigjenit në natyrë është në thelb i ngjashëm me ciklin e karbonit në natyrë.

Cikli biogjeokimik i azotit.

Natyrisht, cikli i azotit është një nga ciklet më komplekse dhe në të njëjtën kohë më vulnerabël (Fig.). Pavarësisht nga numri i madh i organizmave të përfshirë, ai siguron qarkullim të shpejtë të azotit në ekosisteme të ndryshme. Si rregull, në aspektin sasior, azoti pason karbonin, së bashku me të cilin merr pjesë në formimin e komponimeve proteinike. Azoti, i cili është pjesë e proteinave dhe komponimeve të tjera që përmbajnë azot, shndërrohet nga forma organike në inorganike si rezultat i aktivitetit të një numri bakteresh kimiotrofike. Çdo lloj bakteri bën pjesën e vet të punës, duke oksiduar amoniumin në nitrite dhe më pas në nitrate. Megjithatë, nitratet e disponueshme për bimët "shpëtojnë" prej tyre si rezultat i aktivitetit të baktereve denitrifikuese, të cilat reduktojnë nitratet në azot molekular.

Cikli i azotit karakterizohet nga një fond rezervë i gjerë në atmosferë. Ajri për nga vëllimi është pothuajse 80% azot molekular (N2) dhe përfaqëson rezervuarin më të madh të këtij elementi. Në të njëjtën kohë, përmbajtja e pamjaftueshme e azotit në tokë shpesh kufizon produktivitetin e specieve individuale të bimëve dhe të gjithë ekosistemit në tërësi. Të gjithë organizmat e gjallë kërkojnë azot, duke e përdorur atë në forma të ndryshme për të formuar proteina dhe acide nukleike. Por vetëm disa mikroorganizma mund të përdorin gaz azot nga atmosfera. Për fat të mirë, mikroorganizmat që fiksojnë azotin e shndërrojnë azotin molekular në jone amoniumi të disponueshëm për bimët. Përveç kësaj, nitratet formohen vazhdimisht në atmosferë me mjete inorganike, por ky fenomen luan vetëm një rol mbështetës në krahasim me aktivitetin e organizmave nitrifikues.

Ciklet biogjeokimike të fosforit dhe squfurit

Ciklet biogjeokimike të fosforit dhe squfurit, elementët më të rëndësishëm biogjenikë, janë shumë më pak të përsosur, pasi pjesa më e madhe e tyre gjenden në fondin rezervë të kores së tokës, në fondin "të paarritshëm".

Cikli i squfurit dhe fosforit është një cikël tipik biogjeokimik sedimentar. Cikle të tilla ndërpriten lehtësisht nga lloje të ndryshme ndikimesh dhe një pjesë e materialit të shkëmbyer largohet nga cikli. Ai mund të kthehet sërish në cikël vetëm si rezultat i proceseve gjeologjike ose nëpërmjet nxjerrjes së përbërësve biofile nga lënda e gjallë.

Fosfori

Fosfori gjendet në shkëmbinjtë e formuar në epokat e kaluara gjeologjike. Mund të hyjë në ciklin biogjeokimik (Fig.) nëse këta shkëmbinj ngrihen nga thellësia e kores së tokës në sipërfaqen e tokës, në zonën e motit. Nëpërmjet proceseve erozive ajo çohet në det në formën e mineralit të njohur apatit.

Cikli i përgjithshëm i fosforit mund të ndahet në dy pjesë: ujor dhe tokësor. Në ekosistemet ujore, ajo asimilohet nga fitoplanktoni dhe transmetohet përgjatë zinxhirit trofik deri te konsumatorët e rendit të tretë - zogjtë e detit. Jashtëqitja e tyre (guano) kthehet në det dhe hyn në cikël, ose grumbullohet në breg dhe lahet në det.

Nga kafshët detare që vdesin, veçanërisht peshqit, fosfori kthehet në det dhe në cikël, por disa skelete peshqish arrijnë thellësi të mëdha dhe fosfori që përmbahet në to përsëri përfundon në shkëmbinj sedimentarë.

Në ekosistemet tokësore, fosfori nxirret nga bimët nga toka dhe më pas shpërndahet përmes rrjetit trofik. Kthehet në tokë pas vdekjes së kafshëve dhe bimëve dhe me jashtëqitjet e tyre. Fosfori humbet nga toka si rezultat i erozionit të ujit. Përmbajtja e shtuar e fosforit në rrugët ujore të transportit të tij shkakton një rritje të shpejtë të biomasës së bimëve ujore, "lulëzim" të trupave ujorë dhe eutrofikim të tyre. Pjesa më e madhe e fosforit transportohet në det dhe humbet atje në mënyrë të pakthyeshme.

Rrethana e fundit mund të çojë në shterimin e rezervave të xeheve që përmbajnë fosfor (fosforitet, apatitet, etj.). Prandaj, ne duhet të përpiqemi të shmangim këto humbje dhe të mos presim kohën kur Toka do të kthejë "sedimentet e humbura" në tokë.

Squfuri

Squfuri gjithashtu ka një fond rezervë kryesor në sedimente dhe tokë, por ndryshe nga fosfori, ai gjithashtu ka një fond rezervë në atmosferë (Fig.). Në fondin e këmbimit, roli kryesor u takon mikroorganizmave. Disa prej tyre janë agjentë reduktues, të tjerët janë agjentë oksidues.

Në shkëmbinj, squfuri shfaqet në formën e sulfurit (FeS2, etj.), në tretësirat në formën e një joni (S042~), në fazën e gaztë në formën e sulfurit të hidrogjenit (H2S) ose dioksidit të squfurit (S02). Në disa organizma, squfuri grumbullohet në formën e tij të pastër (S2) dhe kur ata vdesin, depozitat e squfurit vendas formohen në fund të deteve.

Në mjedisin detar, joni i sulfatit renditet i dyti në përmbajtje pas klorit dhe është forma kryesore e disponueshme e squfurit, i cili reduktohet nga autotrofet dhe përfshihet në aminoacide.

Cikli i squfurit, megjithëse kërkohet nga organizmat në sasi të vogla, është kyç në procesin e përgjithshëm të prodhimit dhe dekompozimit (Y. Odum, 1986). Për shembull, kur formohen sulfide hekuri, fosfori kalon në një formë të tretshme që është në dispozicion të organizmave.

Në ekosistemet tokësore, squfuri kthehet në tokë kur bimët vdesin dhe kapet nga mikroorganizmat, të cilët e reduktojnë atë në H2S. Organizmat e tjerë dhe vetë ekspozimi ndaj oksigjenit bëjnë që këto produkte të oksidohen. Sulfatet që rezultojnë treten dhe thithen nga bimët nga solucionet e poreve të tokës - kështu vazhdon cikli.

Megjithatë, cikli i squfurit, ashtu si azoti, mund të ndërpritet nga ndërhyrja njerëzore dhe kjo është kryesisht për shkak të djegies së lëndëve djegëse fosile, dhe veçanërisht të qymyrit. Dioksidi i squfurit (S02t) prish proceset e fotosintezës dhe çon në vdekjen e vegjetacionit.

Ciklet biogjeokimike ndërpriten lehtësisht nga njerëzit. Kështu, gjatë nxjerrjes së plehrave minerale, ai ndot ujin dhe ajrin. Fosfori hyn në ujë, duke shkaktuar eutrofikim, formohen komponime azotike shumë toksike etj. Me fjalë të tjera, cikli bëhet jo ciklik, por jociklik. Mbrojtja e burimeve natyrore duhet të synohet veçanërisht në kthimin e proceseve biogjeokimike aciklike në ciklike.

Kështu, homeostaza e përgjithshme e biosferës varet nga qëndrueshmëria e ciklit biogjeokimik të substancave në natyrë. Por duke qenë një ekosistem planetar, ai përbëhet nga ekosisteme në të gjitha nivelet, kështu që integriteti dhe qëndrueshmëria e ekosistemeve natyrore janë të një rëndësie parësore për homeostazën e tij.