Біогеохімічні цикли

Між живими і косними компонентами екосистеми відбувається безперервний обмін різноманітними елементами, обумовлений взаємодією біологічних і геохімічних процесів. Близько 40 хімічних елементів, знайдених в живому матеріалі, в результаті його деструкції попадають в зовнішнє середовище, в тій чи іншій мірі включаються в склад абіотичного компоненту екосистеми і знов здобуваються в процесі біосинтезу. З цих 40 елементів найбільше значення мають кисень, водень, вуглець, азот, сірка і фосфор, які входять в склад білків, жирів і вуглеводів. Середній склад живої речовини, застосовуючи перелічені елементи, виражається формулою H₂₉₆₀ O₁₄₈₀ C₁₄₈₀ N₁₆ P_1,8 S. Суттєва різниця в хімічному складі живого і косного компонентів екосистеми можуть стійко підтримуватися в процесі їх взаємодії тільки за рахунок поступаючої в систему енергії.

В гідробіосфері живий компонент обмінюється речовинами головним чином з товщею води і дном. Речовини, які беруть участь в обміні, можуть бути в іонній, елементарній, молекулярній та інших формах. В результаті обміну концентрація різноманітних речовин у воді може відхилятися від тієї, котра відповідає рівноважному стану. Повернення до нього забезпечується не тільки саморегуляцією процесів, а і шляхом перерозподілу речовин. Наприклад, зниження концентрації карбону у воді при посиленому фотосинтезі може компенсуватися розчиненням вапняків. Інвазія кисню з атмосфери сприяє усуненню його дефіциту у воді, коли дихання різко домінує над фотосинтезом. Такі компенсаторні процеси реалізуються і при тимчасовій незбалансованості біогеохімічного коло обігу інших речовин.

Біогеохімічний колообіг багатьох речовин має дуже складний характер, компонуючись з переплетеною численністю окремих процесів, зовсім різних по формі і напрямку. Вражаюча припасованість окремих ланок колообігу забезпечує його високу стабільність і стійкість функціонування екосистеми.

Із багатьох речовин, які беруть участь в біогеохімічному коло обігу, найбільше екологічне значення мають ті, котрі з одного боку є найважливішими компонентами живої речовини, а з іншого – присутні в середовищі в кількостях, лімітуючи інтенсивність біосинтезу. До таких речовин відносяться перш за все азот, фосфор, сірка і вуглець.

Висновки

Водні екосистеми мають ряд певних особливостей, які є різко відмінними від наземних як в структурному, так і у функціональному відношеннях. Такі особливості забезпечуються, перед усім, властивостями самого середовища (води), котрі в свою чергу задають певний ритм процесам, які відбуваються, впливають на різноманіття гідробіонтів, їх взаємозв’язок між собою та з середовищем, кругообіг речовин в системі тощо. Структура водних екосистем ускладнена складом косного компоненту, глибиною самої системи, та постійний рух.

9