Однако по результатам тех же наблюдений стало видно, что океан на протяжении последних десяти лет стал "дышать" чаще, как если бы это было у простывшего человека.

47 Биогеохимический цикл

Биогеохимический круговорот веществ, обмен веществом и энергией между различными компонентами биосферы, обусловленный жизнедеятельностью организмов и носящий циклический характер. Термин «Б. п.» введён в 10-х гг. 20 в. В. И. Вернадским, разработавшим теоретические основы биогеохимической цикличности в учении о биосфере и трудах по биогеохимии. Все Б. ц. в природе взаимосвязаны, составляют динамическую основу существования жизни, а некоторые из них (циклы С, О, Н, N, S, Р, Са, К. Si и др. т. н. биогенных элементов) являются ключевыми для понимания эволюции и современного состояния биосферы.

Движущими силами Б. ц. служат потоки энергии Солнца (более широко — космоса) и деятельность живого вещества (совокупности всех живых организмов), приводящие к перемещению огромных масс химических элементов, концентрированию и перераспределению аккумулированной в процессе фотосинтеза энергии. Благодаря фотосинтезу и непрерывно действующим циклич. круговоротам биогенных элементов создаётся устойчивая организованность биосферы Земли, осуществляется её нормальное функционирование. Нормальные (ненарушенные) Б. ц. в биосфере не являются замкнутыми, хотя степень обратимости годичных циклов важнейших биогенных элементов достигает 95—98%. Неполная обратимость (незамкнутость) — одно из важнейших свойств Б. ц., имеющее планетарное значение. За всю историю развития биосферы (3,5—3.8 млрд. лет) доля вещества, выходящая из биосферного цикла (длительностью от десятков и сотен до неск. тыс. лет) в геол. цикл (длительностью в млн. лет), обусловила биогенное накопление кислорода и азота в атмосфере, различных химических элементов и соединений в земной коре.

Особенно показателен Б. ц. углерода. Ежегодно и:) биосферного Б. ц. наземных экосистем выходит («сбрасывается») в геол. цикл около. 130 т углерода, что составляет всего 10 — 18% от запасов углерода, находящихся в обращении в современной биосфере. В течение фанерозоя (ок. 600 млн. лет) за счёт неполной обратимости цикла углерода в ископаемых осадках накопились огромные запасы углеродистых отложений (известняков, битумов, углей, нефтей и др.), оцениваемые в 1016 —1017 т.

Сложившаяся в ходе развития биосферы направленность планетарных и региональных Б. ц. привела к созданию устойчивого биогеохимического (т. н. нормального) фона, характерного для той или иной местности. Этот фон различается для определённых регионов биосферы, в пределах которых по недостатку или избытку определённых химических элементов выделяются естественные геохимические аномалии — биогеохимические провинции. С вариациями исторически сложившегося общего геохимического фона территории и естественными биогеохимическими аномалиями, отражающими реально существующую неоднородность химического состава биосферы, связаны многие эндемичные болезни животных и человека.

Глобальный характер хозяйственной деятельности человека приводит к качественным изменениям в естественной биогеохимической цикличности природных процессов биосферы. По ряду параметров масштабы антропогенных воздействий сопоставимы с кол-вом веществ, вовлечённых в нормальные Б. ц. Техногенные продукты, поступающие в биосферу, перегружают нормальное её функционирование и выпадают частично или полностью из системы устойчивых Б. ц. Возникает новый тип техногенных геохимических аномалий, наз. «неоаномалиями» или «антропоаномалиями». Они формируются на нормальном биогеохимическом фоне в чрезвычайно короткие сроки и охватывают не только живое вещество, но и биокосные тела биосферы (атмосферу, почвы, природные воды), проникают в глубокие горизонты земной коры. Происходит нарушение отлаженных во времени природных Б. ц. биосферы.

Для ряда элементов и соединений Б. ц. становятся природно-антропогенными (циклы тяжёлых металлов, азота, серы, фосфора, калия и др.). Некоторые создаваемые человеком материалы (пластмассы, детергенты и др. продукты хим. синтеза — г. н. ксенобиотики) не включаются в природные и природно-антропогенные циклы и не перерабатываются в биосфере. Меры борьбы с нарушением Б. ц. связаны с природоохранной деятельностью, созданием малоотходных технологий, широкой реутилизацией продуктов промышленного. и с.-х. производства, с поисками путей оптимизации основных характеристик Б. ц. и возможностью разумного управления ими.

Схема биогеохимической цикличности в биосфере. Справа на схеме — разрез дерново-подзолистой почвы под хвойным (по А. Г. Назарову).