Круговороты веществ на Земле — это непрерывные циклические процессы преобразования и перемещения веществ в природе, которые происходят при участии живых организмов. Они обеспечивают поддержание жизни на планете, обмен веществ и энергии между компонентами природы, а также устойчивость экосистем.

Основные понятия

Круговороты веществ — циклическое перемещение атомов из неживой природы в живые организмы и обратно. Они происходят благодаря взаимодействию биотических (биосфера) и абиотических (литосфера, атмосфера, гидросфера) частей Земли.

Биогеохимический цикл — система незамкнутых и необратимых круговоротов веществ на Земле. Этот термин ввёл В. И. Вернадский, разработавший теорию биогеохимических циклов в учении о биосфере.

Географическая оболочка — целостная и непрерывная оболочка Земли, объединяющая нижние слои атмосферы, верхние слои литосферы, всю гидросферу и биосферу. В ней происходят активные взаимосвязи между компонентами.

Основные круговороты веществ

Круговорот воды

Это глобальный процесс циркуляции воды между океаном, атмосферой и сушей. Вода испаряется с поверхности водных бассейнов, в виде пара попадает в воздушные массы, формирует облака и тучи. Затем атмосферные осадки (дождь, снег, град) выпадают на землю, восполняя недостаток влаги в водных бассейнах и увлажняя почву, которая питает растения. После этого влага снова испаряется в атмосферу, и цикл повторяется.

Виды круговорота воды:

Малый (океанический). Вода испаряется над поверхностью суши или океана, а потом вновь попадает в океан.

Внутриконтинентальный. Вода, испарившись над континентальной частью Земли, на неё же и возвращается в виде осадков.

Круговорот воды в природе. Путешествие капельки

Круговорот углерода

Углерод перемещается между атмосферой, растениями, животными, океанами и землёй. Ключевые этапы:

Поступление углерода в атмосферу. Углекислый газ поступает в атмосферу в результате дыхания живых организмов и горения.

Поглощение углекислого газа растениями. Фотосинтезирующие организмы (растения и водоросли) преобразуют углекислый газ в органические вещества, используя энергию Солнца.

Прохождение углеродных соединений в пищевой цепи. Углерод передаётся от растений к животным при поедании.

Возврат углерода в атмосферу. Разлагатели (бактерии и грибы) при разложении органических веществ выделяют углекислый газ.

Круговорот кислорода

Кислород перемещается между гидросферой, атмосферой, литосферой, растениями, животными и другими живыми существами. Растения в процессе фотосинтеза выделяют кислород в атмосферу, а животные и растения при дыхании потребляют его и выделяют углекислый газ.

Круговорот азота

Азот — важный элемент, необходимый живым организмам для построения тканей и синтеза ДНК. Круговорот азота включает преобразование азота из атмосферы в доступные для организмов соединения и обратно. Схему круговорота условно можно разделить на две части — грунтовую и атмосферную.

В почве в результате гниения органических веществ (растений, животных) азот превращается в аммиак. Под действием бактерий аммиак окисляется до азотной кислоты, которая вступает в реакцию с элементами почвы, образуя нитраты. Нитраты поглощают растения.

Значение круговоротов веществ

Круговороты веществ обеспечивают:

поддержание жизни на Земле при ограниченных запасах химических элементов;

обмен веществ и энергии между различными компонентами природы;

устойчивость экосистем.

Понимание этих процессов важно для сохранения природного равновесия и рационального использования ресурсов планеты.