Цикл углерода

В процессе фотосинтеза живые системы поглощают углекислоту из атмосферы и включают ее в органические, углеродсодержащие соединения. В процессе дыхания эти соединения распадаются вновь до С02 и Н20. Эти процессы в глобальном масштабе и образуют цикл углерода. Главными фотосинтезирующими компонентами в этом цикле являются растения и фитопланктон, морские водоросли и цианобактерии. Они синтезируют углеводы из углекислоты и воды и выделяют кислород в атмосферу.

При фотосинтезе около 75 млрд. т углерода связывается в углеродсодержащие соединения за год. Часть углеводов используется самими фотосинтезирующими организмами. Растения выделяют С02 из корней и листьев, а морские водоросли и цианобактерии выделяют С02 в воду, где поддерживается равновесие с углекислотой воздуха. Около 500 млрд. т углерода запасено в виде растворенной углекислоты в морях и 700 млрд. т -в атмосфере. Часть углеводов используется животными, которые питаются растениями, водорослями и другими организмами и выделяют при этом углекислоту. Громадное количество углерода содержится в отмерших остатках растений и других организмов.

Кроме того, опавшие листья, раковины, фекалии и другие отбросы, которые накапливаются в почве или падают на дно океана, разлагаются редуцентами небольшими беспозвоночными, бактериями и грибами. В результате этих процессов С02 выделяется в воздух и воду. Далее, большой запас углерода лежит ниже поверхности почвы, в глубоких слоях земли в виде каменного угля и нефти, которые образовались много миллионов лет назад. Естественные процессы фотосинтеза и дыхания сбалансированы между собой.

В течение многих миллионов лет содержание углекислоты в атмосфере, насколько мы можем судить, оставалось постоянным. По объему это очень малая часть атмосферы около 0,03%. Это очень важно, поскольку углекислота, как и другие компоненты атмосферы, поглощает тепло солнечных лучей. Начиная с 1850 г. концентрация углекислоты в атмосфере начала расти, частично за счет использования ископаемого топлива, увеличения пахотных угодий, истребления лесов, особенно в тропиках. Некоторые экологи предсказывают, что увеличение углекислотного «покрова» увеличит температуру на Земле и соответственно приведет к расширению площадей, занятых пустынями.

Другие, настроенные более оптимистично, предвидят повышение фотосинтетической активности растений и водорослей, связанное с увеличением количества углекислоты. Большинство, однако, испытывает тревогу в связи с тем фактом, что хотя последствия нашей деятельности трудно предсказуемы, мы активно ее продолжаем.

_{П. Рейвн, Р. Эверт, С. Айкхорн, Современная ботаника В 2-х томах, Том 1, Перевод с английского канд. биол. наук В. Н. Гладковой, проф. М. Ф. Даниловой, д-ра биол. наук И. М. Кислюк, канд. биол. наук Н. С. Мамушиной под редакцией акад. А. Л. Тахтаджяна}

AOF | 18.11.2020 16:48:41