Круговорот некоторых биогенных элементов

нию на планете углерод занимает одиннадцатое место (0,35% от веса земной коры), но в жи-

вом веществе в среднем составляет около 18 или 45% от сухой биомассы. 

В атмосфере углерод входит в состав углекислого газа СО

2

, в меньшей мере – в состав 

4

2

мощным  буфером  регуляции  СО

2

 

в  атмосфере:  при  повышении  в  воздухе  его  концентрации 

2

водой, образуя угольную кислоту, которая затем диссоциирует на ионы НСО

3-

 

и СО

-3

. Эти ио-

реакции лежат в основе буферной системы океана, поддерживающей постоянство рН воды. 

При подкислении (увеличении концентрации ионов Н

+

) происходит сдвиг влево в цепи: 

2

2

2

СО

→ Са(НСО

)

2

→ СаСО

. При подщелачивании усиливается 

выпадение в осадок карбонатов кальция. 

Углекислый газ атмосферы и гидросферы представляет собой обменный фонд в круго-

вороте углерода, откуда его черпают наземные растения и водоросли (рис.). Фотосинтез лежит 

в основе всех биологических круговоротов на Земле. Высвобождение фиксированного углеро-

да  происходит  в  ходе  дыхательной  активности  самих  фотосинтезирующих  организмов  и  всех 

гетеротрофов – бактерий, грибов, животных, включающихся в цепи питания за счет живого или 

мертвого органического вещества. 

В тех  условиях, где деятельность деструкторов тормозится факторами внешней среды 

(например, при возникновении анаэробного режима в почвах и на дне водоемов), органическое 

вещество,  накопленное  растительностью,  не  разлагается,  превращаясь  со  временем  в  такие 

породы,  как  каменный  или  бурый  уголь,  торф,  сапропели,  горючие  сланцы  и  другие,  богатые 

накопленной  солнечной  энергией.  Они  пополняют  собой  резервный  фонд  углерода,  надолго 

выключаясь  из  биологического  круговорота.  Углерод  временно  депонируется  также  в  живой 

биомассе, в мертвом опаде, в растворенном органическом веществе океана и т.п. Однако ос-

новным резервным фондом углерода на планете являются не живые организмы и не горючие 

ископаемые, а осадочные породы – известняки и доломиты. Их образование также связано с 

деятельностью  живого  вещества.  Углерод  этих  карбонатов  надолго  захоранивается  в  недрах 

Земли и поступает в круговорот лишь в ходе эрозии при обнажении пород в тектонических цик-

лах. 

В  биологическом  круговороте  участвуют  лишь  доли  процента  углерода  от  общего  его 

организмы. Растения суши способны исчерпать его запасы в воздухе за 4-5 лет, запасы в поч-

венном гумусе – за 300-400 лет. Основной возврат углерода в обменный фонд происходит за 

счет деятельности живых организмов, и лишь небольшая часть его (тысячные доли процента) 

компенсируется выделением из недр Земли в составе вулканических газов. 

В  настоящее  время  мощным  фактором  перевода  углерода  из  резервного  в  обменный 

фонд  биосферы  становится  добыча  и  сжигание  огромных  запасов  горючих  ископаемых.  Это 

уже  приводит  к  повышению  концентрации  СО

2

 

в  атмосфере  и  возникновению  «парникового