Частина іі. Глобальні функції ґрунтового покриву

Тема 15. Вплив ґрунту на літосферу

План

1. Загальні відомості про геохронологію земної кори та глобальні функції ґрунтів.

2. Біохімічні перетворення верхніх шарів літосфери.

   1. Руйнування мінералів та уламків гірських порід ґрунтовими кислотами і лугами.

   2. Вплив мікроорганізмів на мінеральний субстрат ґрунтоутворюючих

порід.

1. Участь рослин у біохімічному перетворенні літосфери.

1. Кори вивітрювання і ґрунтоутворення.

2. Формування покладів корисних копалин та вторинних мінералів під

впливом ґрунтоутворення.

5. Обмін речовин і енергії між ґрунтом і літосферою.

6. Ґрунт як захисний бар’єр літосфери.

   1. Захист літосфери від ерозії.

   2. Ґрунт як умова нормального розвитку літосфери.

7. Антропогенні порушення літосферних функцій ґрунту.

1. Загальні відомості про геохронологію земної кори та глобальні функції ґрунтів

Вченими доведено, що життя на земній кулі з’явилось у другій половині докембрію. Проте, суттєвий вплив на хід геохронологічних і геохімічних процесів у земній корі живі організми почали проявляти в останній третині докембрію. На цей час бактерії і водорості вже з’явились на суші, а в гідросфері життя досягло помітного розвитку. Вчені встановили, що ранні стадії біологічного колообігу, зв’язані з життєдіяльністю нижчих організмів на суші і водних організмів у морях, почались в кінці докембрію, тобто 0,8–1,0 млрд. років тому.

Вік ґрунтоутворюючого процесу на земній кулі значно менше загальної тривалості біологічного колообігу. Ґрунтоутворення почалось лише з часу появи рослин на мілководдях і суші. Перші рослини наземного типу з’явились на прибережно-морській суші в девоні, тобто близько 300 – 400 млн. років тому. Звідси можна вважати, що приблизно 5-10 % часу геологічної історії земної кулі супроводжувалось поширенням на поверхні суші ґрунтоутворюючого процесу і наростанням його значення. Отже, розвиток ґрунтоутворюючого процесу і формування біологічного колообігу, які зв’язані з життєдіяльністю вищих рослин і тварин відбувались протягом недавніх відрізків часу в історії земної кори. Тому абсолютна і відносна маса ґрунтових горизонтів (педосфери) земної кулі по відношенню до маси земної кори є малою – тисячні частки процента.

Ґрунтоутворюючий процес мав надзвичайно складну історію. Його неперервність багаторазово порушувалась тектонічними процесами, ерозією, денудацією, накопиченням осаду, морськими трансгресіями і насуванням льодовиків. На більшій частині суші земної кулі сучасний ґрунтовий покрив сформувався лише у другій половині нинішнього геологічного періоду – антропогену, тривалість якого становить близько 1 – 2 млн. років. Водночас вчені допускають, що деякі території суші мало змінились з кінця третинного періоду і тут ми маємо значно давніші ґрунти. Такі ґрунти поширені в тропічному поясі Африки та Південної Америки і в пустинях Центральної Азії.

Антропоген характеризується кількома зледеніннями, які знищували ґрунти, сформовані у дольодовиковий час. Так у північно-західній частині Європи льодовиковий період закінчився приблизно 10 тис. років, а в Скандинавії – 5 – 6 тис. років тому. Таким чином, тривалість ґрунтоутворюючого процесу на післяльодовикових відкладах становить не більше 5 – 10 тис. років. Так, вік ґрунтів Руської рівнини налічує 8 – 12 тис. років, а ґрунтів великої алювіальної рівнини Східного Китаю – 2 – 3 тис. років. В деяких регіонах суші є зовсім молода денна поверхня, яка зовсім недавно (100 – 500 років тому) вийшла з-під води. Такими є прибережні низовини в районі Каспійського моря, де вік ґрунтів налічує кілька десятків чи сотень років.

Виробнича діяльність людини у четвертинний (антропогенний) період значною мірою впливає на природу і ґрунтоутворюючі процеси. Період цієї діяльності, за археологічними даними, нараховує 15 – 20 тис. років.

Таким чином, в історії геологічних і біологічних колообігів, які формували і формують земну кору і ґрунтовий покрив, В.А. Ковда (1973) виділяє такі етапи: а) абіотичний, охоплює більшу частину докембрію, 2 – 3 млрд. років; б) біотичний, значно коротший, приблизно 0,8 – 1,0 млрд. років; в) ґрунтовий, тривалість приблизно 300 – 400 млн. років; г) антропогенний, найменш тривалий, близько 1 млн. років. В межах цього етапу післяльодовикове ґрунтоутворення триває приблизно 50 – 60 тис. років, а вплив діяльності людини на ґрунтоутворюючий процес близько 10 – 20 тис. років.

З появою ґрунтів на планеті Земля в розвитку її літосфери настав якісно новий етап. Живі організми почали вносити суттєві зміни у незмінне середовище неживої природи. Вони вносили такі перетворення, які забезпечували необхідні умови для росту, розмноження і розселення на суші. Внаслідок цього живі організми стали активною силою у загально-планетарному масштабі. У результаті їх життєдіяльності поверхневий шар літосфери перетворений у родючу оболонку Землі – педосферу.

З моменту виникнення ґрунтів вони беруть участь у грандіозному за своїм масштабом і значенню процесі створення розвиненої біосфери Землі. У ході створення біосфери і ґрунтового покриву планети відбулись суттєві зміни всіх оболонок Землі, і в першу чергу літосфери.

При вивченні глобальних функцій ґрунтового покриву, взаємодії педосфери з іншими сферами Землі необхідно виділити кілька форм участі ґрунту в еволюції поверхневих шарів Землі та дати уявлення про процеси, які в них відбуваються (табл. 15.1).

Таблиця 15.1.