Кругообіг фосфору

Цей важливий і необхідний для живих організмів елемент циркулює, поступово переходячи з органічних сполук у фосфати, які знову можуть використовуватись рослинами. На відміну від азоту, резервуаром фосфору служить не атмосфера, а гірські породи та інші відклади, що утворились у минулі геологічні епохи. Ці породи поступово піддаються ерозії, вивільнюючи фосфати в екосистеми, але велика кількість фосфатів попадає в море, де частково відкладається у мілководних осадах, а частково губиться у глибоководних. Механізми повернення фосфору в кругообіг вірогідно недостатньо ефективні і не поповнюють втрат. Діяльність людини призводить до посиленої втрати фосфору за рахунок ерозії ґрунтів. З іншого боку, активне використання фосфору в добривах призводить до евтрофікації ("надудобрення") вод, що супроводжується бурхливим розмноженням водоростей ("цвітіння води"), які поглинають розчинений у воді кисень і виділяють токсичні продукти обміну. Сформовані природні екосистеми при цьому руйнуються.

Кругообіг сірки

Охоплює повітря, води і ґрунти, де відбуваються процеси окислення і відновлення, завдяки яким відбувається обмін сірки між фондом доступного для рослин сульфату (SO4) та фондом сульфідів заліза, що знаходяться глибоко в ґрунті і в осадах. Ці хімічні реакції виконують спеціалізовані мікроорганізми - сіркобактерії.

Кругообіги азоту й сірки все більше підпадають під вплив промислового забруднення повітря. Окиси азоту (N2O і NO2) і сірки (SO2) на відміну від нітратів і сульфатів токсичні. Основне джерело SO2 - спалювання вугілля, а NO2 - вихлопні гази та інші промислові викиди. Двоокис сірки реагує з водною парою повітря, утворюючи капельки сірчаної кислоти, котрі випадають на землю з кислим дощем. Кислі дощі стали серйозною проблемою, оскільки спричиняють всихання дерев і закислення озер на величезних територіях Європи і Північної Америки.Промислові викиди в атмосферу вуглекислого газу і паралельне збільшення споживання кисню, яке до того ж супроводжується зведенням лісових масивів, загрожує руйнуванням балансу O2 - СO2 в атмосфері, що може стати причиною глобальних кліматичних катаклізмів.Необережне втручання людини в природний перебіг біогеохімічних циклів, які формувалися протягом десятків і сотень мільйонів років еволюції біосфери, може мати катастрофічні наслідки.

Антропогенний вплив на кругообіг фосфору полягає в наступному:

1. Видобуток великих кількостей фосфатних руд для мінеральних добрив та миючих засобів призводить до зменшення кількість фосфору в біотичному доруговороте;

2. стоки з полів, ферм та комунальні відходи призводять до збільшення фосфат-іонів у водосховищах, до різкого зростання водних рослин і порушення рівноваги в водних екосистемах.

Поширенню геологічного колообігу речовин сприяли такі фактори:

1. Ерозія грунтового покриву і зростання твердого стоку в океан;

2. Переміщення величезних мас земної кори;

3. Видобування з надр чималих кількостей руд, пальних та інших копалин;

4. Перерозподіл солі в грунтах, грунтових та річкових водах під впливом зрошувального землеробства;

5. Застосування мінеральних добрив і отрутохімікатів;

6. Забруднення середовища сільськогосподарськими, промисловими і комунальними відходами;

7. Надходження в природне середовище енергетичних забруднень.

На колообіги основних біофільних елементів (карбону, нітрогену, фосфору, сульфуру, кальцію, калію, гідрогену і оксигену) значно впливають такі види антропогенної діяльності, як винищення на великих територіях лісів, розорювання степів і прерій, випалювання саван. Скорочення площі лісів (мал. 26, 27), руйнація ґрунтів, прискорена ерозія, порушення фотосинтезу океанічної рослинності спричинюють порушення і послаблення функціонування зв’язків ґрунту й рослинності, океану й рослинності тощо. Нині антропогенний твердий виніс досягає 10 млрд т/рік, що наближується за величиною до обсягів загальної глобальної денудації, яка становить 23-25 млрд т/рік.

Трансформація характеру підстильної поверхні геосистеми внаслідок розорювання, зведення лісів, меліорації тощо призводить до зміни величини альбедо, а через неї - і до зміни структури радіаційного балансу. Так, альбедо геосистем зі степовою рослинністю становить 19-23 %, а свіжозораних агроугідь на їхньому місці - 5 %; широколистих лісів 12- 17 %, а полів зернових культур на їхньому місці - 22-28 %. Відповідно змінюються і частка відбитої радіації, і тепловий режим нижніх шарів атмосфери. Зміна ланок колообігу води є причиною скорочення запасів прісних підземних вод, що ускладнює і без того актуальну проблему їх дефіциту.