- •Регулирование численности населения через экономическое развитие.
- •Регулирование численности населения через планирование семьи.
- •Регулирование численности населения через социально-экономические изменения.
- •2 Вопрос. Ресурсы, определение, классификация. Потребление природных ресурсов. Трагедия общинных пастбищ.
- •4. Невозобновляемые энергетические ресурсы. Примеры, достоинства и недостатки использования.
- •5 Вопрос. Природопользование, рациональное природопользование. Трагедия общинных пастбищ.
- •6 Вопрос. Почва, определение. Экологическая роль почвы. Процессы деградации почв, их причины.
- •7. Водные ресурсы. Свойства воды, важные для поддержания жизни на Земле. Проблемы водозабора.
- •Аномальные свойства воды:
- •Проблемы водозабора.
- •8. Пресная вода. Параметры качества. Структура потребления в мире и в России.
- •Соленость или общая минерализация.
- •Цветность
- •Интегральная характеристика загрязненности
- •9. Атмосфера. Состав и строение атмосферы. Основные загрязнители.
- •10 . Зоновый слой. Реакции, протекающие в озоновом слое. Проблемы деградации озонового слоя. Озон в стратосфере и озон в тропосфере.
- •11. Парниковый эффект. Глобальное изменение климата.
- •12. Пищевые ресурсы. Белки, жиры, углеводы. Сбалансированное питание.
- •13. Глобальные экологические циклы (на примере цикла углерода)
- •14. Урбанизация основные экологические проблемы городов
- •15.Основные принципы устойчивости живой природы.
- •16. Основные принципы функционирования экосистем. Биосфера – глобальная экосистема.
- •17. Глобальные экологические циклы (на примере цикла азота).
- •19) Энергетика: структура потребления энергетических ресурсов в мире и России. Источники получения электроэнергии. Загрязнение окружающей среды.
- •20) Энергетика, загрязнение окружающей среды, альтернативная энергетика.
13. Глобальные экологические циклы (на примере цикла углерода)
Биогеохимический цикл - круговорот химических веществ из неорганической среды через растительные и животные организмы обратно в неорганическую среду с использованием солнечной энергии и энергии химических реакций. Существование подобных круговоротов создает возможность для саморегуляции системы (или гомеостаза), что придает экосистеме устойчивость.
В различных формах углерод присутствует во всех оболочках Земли – в виде метана и других углеводородов, графита и алмаза, углекислого газа и прочих.
Но основным резервуаром углерода в биосфере, из которого этот элемент заимствуется живыми организмами для синтеза органического вещества, является атмосфера. Углерод содержится в ней, главным образом, в форме диоксида СО2.
Из атмосферы углерод усваивается автотрофными организмами-продуцентами (растениями, бактериями, цианобионтами) в процессе фотосинтеза, в результате которого, на основе взаимодействия с водой, формируются органические соединения – углеводы. Далее, в результате процессов метаболизма, с участием веществ, поступающих с водными растворами, в организмах синтезируются и более сложные органические вещества. Они не только используются для формирования растительных тканей, но также служат источником питания для организмов, занимающих очередные звенья трофической пирамиды – консументов. Таким образом, по трофическим цепям, углерод переходит в организмы различных животных.
Возвращение углерода в окружающую среду происходит двумя путями. Во-первых – в процессе дыхания. Окисление органических соединений, для которого используется атмосферный или растворённый в воде кислород, имеет результатом разложение сложных органических соединений с образованием СО2 и Н2О. В итоге углерод в составе СО2 возвращается в атмосферу, и одна ветвь круговорота замыкается.
Второй путь возвращения углерода – разложение органического вещества. Углерод, высвобождающийся при разложении органического вещества, в основном остаётся в растворённой форме в почвенных, грунтовых и поверхностных водах, а потом осаждается в виде карбонатных солей в литосфере, а в не основном – поступает в атмосферу в виде всё того же СО2.
Часть атмосферного углерода непосредственно поступает из атмосферы в гидросферу, растворяясь в воде. Главным образом, углекислый газ поглощается из атмосферы, растворяясь в водах Мирового Океана. Сюда же поступает и часть углерода, в тех или иных формах растворённого в водах суши. СО2, растворённый в морской воде, используется морскими организмами на создание карбонатного скелета (раковины, коралловые постройки, панцири иглокожих и т.д.).
В бескислородных средах разложение органического вещества также идёт с формированием в качестве конечного продукта углекислого газа. Здесь окисление протекает за счёт кислорода, заимствуемого из минеральных веществ бактериями-хемосинтетиками. Но процесс в этих условиях идёт медленнее, и разложение органического вещества обычно является неполным. В результате существенная часть углерода остаётся в составе не до конца разложившегося органического вещества и накапливается в толще земной коры в битуминозных илах, торфяниках, углях.
Всего за 4 года может полностью обновиться углеродный состав атмосферы, и условно можно считать, что углерод атмосферы за этот срок завершает свой цикл. Цикл углерода, входящего в состав гумуса почв оценивается в 300-400 лет.
Цикл биологического круговорота углерода не замкнут. Этот элемент нередко выводится из геохимического круговорота на длительный срок в виде карбонатных пород, торфов, углей, гумуса. Таким образом, часть углерода всё время выпадает из биологического круговорота, связываясь в литосфере в составе различных горных пород. Почему же тогда не возникает дефицита углерода в атмосфере? Причина в том, что его потеря компенсируется постоянным поступлением СО2 в атмосферу в результате вулканической деятельности.