2. Планетарна роль зелених рослин. Кругообіг со2 і о2.

Поняття про планетарну роль зелених рослин сформулював академік К.А. Тімірязев. Зелені рослини сприймають сонячні промені і перетворюють їх енергію в енергію органічних речовин, чим забезпечують збереження і розвиток життя на Землі. Рослини утворюють майже всю органічну речовину і є основою живлення гетеротрофних організмів. Весь кисень атмосфери має також фотосинтетичне походження. Таким чином, зелені рослини є ніби посередником між Сонцем і життям на Землі.

Кругообіг кисню. Кисень атмосфери накопичений за рахунок фотосинтезу. Єдине джерело абіогенного надходження вільного кисню — фотоліз води у верхніх шарах атмосфери. У природі існує два процеси, протилежних один одному, — це фотосинтез у рослин і дихання. Кількість молекул O2, що їх виділяють зелені рослини, пропорційна кількості молекул СO2, що зв'язуються. Кисень, що виділяється під час фотосинтезу, йде на дихання живих істот та на окислення вуглецю під час мінералізації органічних сполук. Накопичення кисню в атмосфері планети розпочалося ще з докембрію. Надалі концентрація кисню зростала й досягла сьогодні 21%.

кругообіг кисню ускладнений його здатністю вступати в різні хімічні реакції, головним чином реакції окислення. В результаті виникає безліч локальних циклів, що відбуваються між атмосферою, гідросферою та літосферою, які в свою чергу можуть бути порушені антропогенним фактором. Кисень, що міститься в атмосфері і в поверхневих мінералах (осадові кальцити, залізні руди), має біогенне походження і повинно розглядатися як продукт фотосинтезу. Цей процес протилежний процесу споживання кисню при диханні, який супроводжується руйнуванням органічних молекул, взаємодією кисню із воднем та утворенням води. В деякому відношенні кругообіг кисню нагадує зворотний кругообіг вуглекислого газу. В основному він відбувається між атмосферою та живими організмами.

Колообіг вуглецю у природі включає біологічний цикл, виділення СО2 в атмосферу при згорянні палива, із вулканічних газів, гарячих мінеральних джерел, із поверхневих шарів океанічних вод та ін.

Біологічний колообіг вуглецю пов’язаний з життєдіяльністю організмів. Біологічний цикл полягає в тому, що вуглець у вигляді СО2 поглинається із тропосфери рослинами. Потім із біосфери знову повертається в геосферу : з рослинами вуглець потрапляє до організму тварин та людини, а потім при гнитті тваринних та рослинних матеріалів – до ґрунту, і у вигляді СО2 – до атмосфери.

Водні організми поглинають вуглекислий кальцій, утворюють свої кістяки, а потім з них утворюються пласти вапняків Атмосфера поповнюється вуглекислим газом завдяки процесам розкладу органічної речовини, карбонатів тощо, а також в результаті індустріальної діяльності людини. Особливо потужним джерелом є вулкани, гази яких складаються головним чином із вуглекислого газу та водяної пари.

Геологічний колообіг

Основна маса вуглецю акумульована в карбонатних відкладах дна океану, кристалічних породах, кам’яному вугіллі і нафті. Саме цей вуглець бере участь у повільному геологічному колообігу. Коли землі, зайняті лісами і травами перетворюються на сільськогосподарські угіддя, органічна речовина, тобто жива речовина рослин і мертва органічна речовина ґрунтів, окиснюється і потрапляє в атмосферу в формі СО2. Карбонати відіграють важливу роль у складі земної кори, будові ландшафтів, формуванні корисних копалин. Найбільш поширеними є кальцит, магнезит, сидерит, малахіт, церусит та ін.