Физико-химические составляющие углеродного обмена

• фотосинтез (зел.водоросли, растения, фитопланктон)

• окисление углерода в углекислый газ с помощью кислорода (дыхание, гниение)

Фотосинтез.

• Первичный продукт фотосинтеза – формальдегид, который потом трансформируется в глюкозу.

• 6СO2 + H2O + ħω 6O2 + C6H12O6 – эндотермическая реакция

• Нужны светопоглощающие пигменты – хлорофиллы

• Побочный продукт фотосинтеза – вода

• NH3 + O2 N2 + H2O

• Реакция фотосинтеза дала возможность получить нынешний состав воздуха с 78% азота.

Схема углеродного обмена

Камерные модели

Лекция 5 Киотский протокол: научная и политическая составляющая

• Первая попытка в истоии международного сообщества как-либо ограничить влияние техносферы человека на природу.

• ограничение рамочное и не очень совершенное

• Индия и Китай не подписали

• Срок действия – до 2012.

• Принят в 1997.

• Вступил в силу в 2002 когда к нему 55ой страной присоединилась Исландия.

• Цель к 2012 году снизить атмосферные выбросы шести типов газов – диоксида углерода, метана, закиси азота, гидрофторуглеродов, перфторуглеродов, гексафторида серы.

• РФ должна придерживаться уровней 1990 года.

• Из спписка исключён водяной пар – нет данных о выбросах.

• Важными парниковыми газами являются водяной пар и кислород.

• Увеличение температуры влечёт за собой увеличение содержания углекислого газа.

• Лидеры по выбросам – США и Китай.

• Для РФ: наше количество выбросов не увеличивается, поэтому можно продавать излишки по квоте развивающимся странам.

• В договоре есть системы контроля над выбросами, но нет системы наказания за несоблюдение.

• С инициативой протокола выступили страны, где к власти пришли «зелёные» партии – Германия, скандинавы и Прибалтика.

• Мотивы РФ:

  • Вступление в ВТО

  • «эйфория лёгкого бабла» от продаж воздуха

  • Можно меньше выбрасывать, а можно больше поглощать – сохранение лесов.

Простейшую камерная модель.

Равновесие в быстром бассейне наступает быстро – 1-10 лет.

• Мы знаем лишь первичную основу обмена – фотосинтез, а он неотделим от живой природы. Без него жизнь невозможна.

• В год на фотосинтез идёт 30-300 млрд. т. СО2

Способы нарушения экосистемы:

• нарушение правила 1%

• разрыв цикличности процесса

Роль живых организмов в биосфере

• Неотъемлемая часть – генетически заложенная воспроизводства и сохранения видов.

• Чрезвычайная удельная энергетика:

  • бактерия = самолёт

  • дрозофилла = болид ф1

  • человек = авианосец

• Уникальные процессы – свойственные только живому – пищевые (трофические) цепи.

• Основные функции живого существа:

  • энергетическая

  • деструктивная

  • концентрационная

  • средообразующая

Схема передачи энергии

Лекция №6

Глобальные природоизменяющие проекты

• рост населения

• преобразование ландшафтов в города

• промышленность

Лессепсова миграция– обмен флорой и фауной водной среды (через Суэцкий канал)

Проект переброски сибирских рек (Обь) в засушливые регионы Центральной Азии смягчение острого дефицита водных ресурсовпредотвращение высыхания Аральского моря

/ = 1% для природных продуцентов. В современных культурных растениях доведено до 5%.

Механизмы потери энергии:

1. Тепло

2. Обменные процессы в организме

(20-1)

Правило 10% ( Линдемана): с одного трофического уровня на другой переходит примерно порядка 10% .

• Травоядных по массе на Земле больше на 10% чем хищников, а хищников – больше, чем падальщиков.

• Редуценты преобразуют мертвечину в метан, аммиак, воду и углекислый газ. Часть непереработанного возвращается в осадочный бассейн.

• Система равновесная: по количеству гумуса можно оценить массу живых существ на планете (на суше).

• Гумус почвенный ≈ 3*т (точно считается)

• Живые организмы ≈ 3*т (высока погрешность)

• Масса биосферы ≈ 3*т

• Если всю массу живых организмов размазать по поверхности Земли, получится слой примерно в 2 см. Вся жизнь в основном сосредоточена на суше, большая часть – в лесах.

(21-1)

Концентрационная функция– обезопасить следующий уровень пирамиды от внешнего негатива (очистка среды)

Ppt – part per million

Свинец		Среда
0,014 г		1 т H2O
5 г	ppt	1 т фитопланктона
220 г		1 т рыб
1800 г		1 т донных отложений

Средообразующая функция – изменение внешней среды под воздействием живого

ПротоЗемля – аммиачная атмосфера -> живые организмы зародились -> фотосинтез -> аммиак преобразовался в азот.

Непрерывное изменение видов