Жер ғаламшарының көпшілік бөлігін гидросфера алып жатыр. Сондықтан біздің ғаламшарымызды көгілдір ғаламшар деп орынды атайды. Су — тіршіліктің алғаш пайда болған және дамыған ортасы. Оның тірі организмдер үшін маңызы өте зор. Сулы ортаның да өзіне тән қасиеттері бар. Судың қасиеттеріне оның тығыздығы, қысымының күрт ауытқуы, оттек мөлшерінің аз болуы, күн сәулелерін жақсы сіңіруі, т.б. жатады. Суда тіршілік ететін организмдерді гидробионттар (грекше "huder" – су, "bion" — тіршілік етушілер) деп атайды. Сулы ортаның жылуды жақсы сіңіруінің нәтижесінде, мұхиттар мен теңіздердегі температура біршама тұрақты болады.
Су жылуды жақсы өткізеді. Мұның бәрі де тіршілік үшін қолайлы жағдай туғызады. Организмдерде жүретін барлық тіршілік әрекеттері судың тікелей қатысуымен жүреді. Мұхит суының құрамында минералды тұздар және көптеген химиялық элементтер кездеседі. Суда оттек пен көмірқышқыл газы жақсы ериді. Судағы жасыл балдырлар фотосинтез процесі арқылы суды оттекпен байытады.
Мұхит суының химиялық құрамы біршама тұрақты болғандықтан, тіршілік үшін өте қолайлы. Судың беткі қабатында су ағысымен қалқып жүріп тіршілік ететін оранизмдерді — планктондар (грекше "planhtos" — кезеген) деп атайды. Планктондарға бір жасушалы балдырлар, қарапайым жануарлар, медузалар, кейбір ұлулар мен шаянтектестер, т.б. жануарлар жатады. Планктондар мұхиттағы организмдердің қоректену тізбегінде елеулі орын алады.
Құрлықпен салыстырғанда Дүниежүзілік мұхитта организмдер биомассасы 1000 есе аз. Бұған қарап мұхит суының тірі организмдерге бай еместігін бірден аңғаруға болады. Дүниежүзілік мұхит суы Жер шарының климаттық жағдайын реттейді. Ондағы бір жасушалы балдырлар ауа құрамындағы оттек мөлшерінің тұрақты болуын қамтамасыз етуге катысады. Қазіргі кезде мұхит суын жан-жақты пайдалану және оның құрамынан пайдалы қазбалар өндіру ісіне көптеген мемлекеттер басты назар аударуда. Мысалы, Жапония 1975 жылдан бастап мұхит суының құрамынан уран өндіріп келеді. Мұхит суын тұщыландырып пайдалану шаралары да көп елдерде колға алынған. Мұхитта тіршілік ететін кәсіптік мәні бар жануарларды (балықтарды, киттерді, т.б.) корғау мәселесіне де ерекше көңіл бөлінеді.
Қорыта айтканда, гидросфераның биосфераға әсері күшті. Биосферада болатын судың айналымы үлкен немесе геологиялық айналым деп аталады. Үлкен айналымда да негізгі энергия көзі күн сәулелері. Үлкен айналымға да тірі организмдер белсенді түрде қатысады. Биологиялық айналым кезінде биосферада, негізінен, химиялық жұмыстар атқарылса, ал геологиялық айналымда механикалық жұмыстар орындалады. Судың айналымы климаттық факторларға ықпалын тигізіп, биосферадағы зат пен энергия алмасуының тұрақтылығын және біртұтастығын қамтамасыз етеді.
Қазіргі кезде Дүниежүзілік мұхиттан мұнай өндіру ісі ерекше колға алынған. Мұнай өндіру және мұнай өнімдерін тасымалдау кезінде Дүниежүзілік мұхитқа жылына 6—10 млн т мұнай өнімдері төгіледі. Төгілген мұнай судың беткі қабатын тұтасымен жауып, ондағы тіршілікке орасан зор зиянын тигізеді. Қазіргі кезде Атлант мұхитының ластанғандығы ерекше көзге түседі. Сондықтан Дүниежүзілік мұхитты қорғау — бүкіл адамзаттың басты міндеті.
Соңғы жылдары адамның бүкіл биосфераға әсері айқын байқалуда. Адам санының ұдайы өсуінен және ғылыми-техникалық прогресс ыкпалының қарқындылығынан адамзат әрекетінің табиғатқа әсері кең өріс алуда.
Адамзаттың табиғатты пайдалануы кезінде, жыл сайын ғаламшарда 4 трлн т-дан астам заттардың орны ауыстырылады. Жаңадан мыңдаған химиялық косылыстар жасап шығарылады. Көптеген химиялық қосылыстар табиғатта болатын зат айналымына қосылмай, биосферада жинақталып, оны ластайды. Өнеркөсіптерден шыққан улы заттардан аукымды географиялық аймақтарда Күн радиациясының кемуі, озон қабатының жұқаруы, қышқыл жаңбырдың жаууы, т.б. байқалуда. Адам өз іс-әрекетін биосферада жүретін табиғат заңдылықтарына сай жүргізуі тиіс. Сонда ғана биосферадағы зат айналымы бұзылмайды әрі ғаламшар биомассасы азаймайды. Биосфераны қорғау адамның өзін қорғау мәселесімен сабақтас екенін естен шығармау керек.
Бақылау сұрақтары:
1. Құрлықтағы биомасса қалай өзгереді. Құрлықтағы биомассаға адамның іс-әрекеті қалай әсер етеді. Топырақ биомассасының ерекшелігі неде.
2. Топыраққа адамның іс-әрекеті қалай әсер етеді. Әлемдік мұхит биомассасына сипаттама жазыңдар.
3. Өздерің тұрған жердегі биомассаларға сипаттама жазындар. Қазақстанда табиғатты қорғау жөнінде қандай шаралар жүргізіліп жатқанына сипаттама беріндер.
Әдебиет: [1-5].
8 Тақырып Биосферадағы зат айналамы және энергияның өзгеруі
Жоспары:
-
Биосферадағы зат айналамы және энергияның өзгеруі
Биосфера — құрамы, құрылымы және энергетикасы, негізінен, тірі ағзалардың қарекетімен байланысты Жер қабығының (сферасының) бірі. Биосфера ұғымы "географиялық қабық" ұғымына жақын. Заттар мен энергия алмасуының курделі биохимиялық циклондарымен өзара байланыстағы атмосфераның жер беті бөлігін, гидросфераны және литосфераның үстіңгі бөлігін қамтиды. Биосфераның жоғарғы шекарасы атмосферада 30 км биіктікке дейін, төменгі шекарасы құрлықта жер бетінен 4— 5 км терендікте, Дүниежүзілік мұхитта ең терең ойыстың түбімен өтеді.
В.И. Вернадский бойынша биосферада 7 әр түрлі, бірақ өзара байланыстағы зат түрлерін бөлуге болады, олар: тірі заттар, биогендік заттар, енжар заттар, биологиялық енжар заттар, радиоактивті заттар, шашыранды атомдар, ғарыштық заттар. Биосфераның негізгі функциясы — Күн энергиясын фотосинтездейтін ағзалардың пайдалануын және бүкіл тіршілік процестерінің динамикасын қамтамасыз ететін энергия мен заттардың биологиялық айналысы. Тірі азғалар (тірі заттар) мен олардың тіршілік ететін ортасы ғаламдық, аймақтық және жергілікті деңгейде динамикалық жүйелер түзе отырып, бірімен-бірі өзара тығыз байланыста және өзара орекеттес болады. "Биосфера" терминін алғаш австриялық геолог Э. Зюсс енгізді (1875 ж.).
Биосферадағы зат айналыс- үлкен (геологиялық және кіші (биотикалық) айналыс деп екіге бөлінеді.
Үлкен зат айналысы мың- миллиондағын жылдар бойы жүреді. Бұл аралықта, тау жыныстары үтіліліп, ондағы сумен араласады. Оның еритін бөлігі ерітінді түзіп, әр түрлі өзгерістер ұшырайды.
Кіші айналым кезінде, зат айналысы биоценоз деңгейінде жүреді. Мысалы, топырақ құрамындағы қоректік заттар, су, көмертігі қосылыстары- өсімдіктер дүниесін құрайды. Ал, өсімдікттер, өзге тіршілік иелерінің денесін құрауға қажет. Жан- жануарлар тіршілігі таусылған соң, құрт- құмырсқа бактериялар нәтижесінде ыдырап, қайтадан минералды заттар айналады. Минералдық заттарды өсімдіктер дүниесі қайта пайдаланып, тіршілік сөйтіп жалғасы береді.
Күн сәулесімен энергиясын пайдалану нәтижесінде, бейорганикалық заттардың- өсімдіктер, жан- жануарлар дүниесіне айналып, қайтадан бейорганикалық заттарға өту барысындағы химиялық реакциялар тізбегімен жүретін өзгерістер- биогеохимиялық цикл деп аталады.
Көміртегі айналымы. Көміртегінің табиғаттағы айналымы үлкен және кіші циклдар бойынша жүзеге асады.
Көміртегінің кіші цикл бойынша түрленуі, үлкен циклдің бір көрінісі болып табылады да, оны мынадай өзгеріс схемасы арқылы өрнектеуге болады. Кіші айналымнан шығатын көмір қышқыл газындағы көміртегі- көміртегінің минералдық қосылыстарына айналуына бағытталған. Адамзат баласы тіршілік ету барысында- табиғи газды, көмірді, жанар майларды, органикалық заттарды жандыру барысында, атмосферада көмір қышқыл газының артуына себепші болады. Былайша айтқанла, адамзат іс- қарекеті табиғи цикл арасында өзара қарама- қарсылық пайда болады.
Табиғи цикл
Адамзат іс- қарекетінің нәтижесіндегі өзгеріс бағыты.
Күкірт айналымы. Табиғатты күкірт айналымы барысында, төмендегідей химиялық реакциялар орын алады:
CaS + CO2 + H2O = CaCO3 + H2S
2H2S + O2 = 2H2O + 2S
2S + 3O2 + 2H2O = 2H25SO4
CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + CO2 + H2O
CaSO4 + CH4 = CaS + CO2 + 2H
Биосферадағы күкірт айналымының схемасын, төмендегі түрде бейнелуге болады. Азот айналымы. Азот элементтерінің де, өзге элементтер сияқты, айналымы үлкен және кіші циклдерден тұрады. Келтірілген схема Р.Риклефе ұсынысы бойынша беріліп отыр. Мұнда ескере кететін жай, бос күйіндегі азот топырақ өсімдіктер бойына сіңірле алады.
Фосфор айналымы. Фосфор қосылысқа түсуге өте бейім болғандықтан, оның айналымы көптеген факторлар байланысты. Мысалы, кір жуғанда кір жуғыш заттардың құрамындағы фосфордың үлкен бөлігі, сарқынды сулар барысында фосфор тыңайтқыштарының біршама бөлігі жуылып, сарқынды сулармен қоршаған ортаға келіп қосылады Фосфордың биогеохимиялық циклының формасынан редуценттердің, формасына органикалық формасын бейорганикалық формасына тотықтырмай көшіретіндігінде. Нәтижесінде, элеенттің бір бөлігі терең шөгінде қабаттарына кетіл қалатындықтан, фосфордың циклы азоттың циклына қарағанда, кемірек жетілген болып есептеледі. Келтірілген мысалдарды талдау, биогеохимиялық циклардың кризистік сәттері- физикалық ортадан, заттарды қамту және ортаға қайтарып бері. Бұл сәттер тотықсыздану және тотығу реакцияларымен байланысты. Химиялық заттарды тотықсыздануы, түптен келгенде, күн сәулесі энергиясының есебінен іске асырылады. Энергия тасымалының әр сатысында орын алатын оның шашырауы- редуценттер деңгейінде аяқталады, олар элементтерді продуценттер қамти алатын күйге дейін тотықтыралы. Бүкіл алмасу қоры деңгейіндегі биогеохимиялық айналымы, әр сатысында, тотығу процесінің тиесілі бір бөлігі жүзеге асырылатын жүйе ретінде қарастыруға болады.
Достарыңызбен бөлісу: |