Циклус супстанци у биосфери

Готово сваки ученик зна да је циклус супстанци у биосфери, праћен трансформацијом енергије, основа за постојање природе и све што је повезано са њом. Веома схематски, овај циклус може бити представљен на следећи начин. Постојећи живи организми у природи конзумирају велику количину минералних ресурса исте природе, а након своје смрти, у облику различитих хемијских елемената, враћају се у исто окружење, чиме се формира циклус супстанци у биосфери. Овај процес се назива и биогени процес, а место његовог протока је атмосфера, литосфера и хидросфера. Циклична природа и учесталост феномена трансформације супстанци у различитим циклусима одређују име - циклус.

Скоро без изузетка, сви живи организми учествују у овом циклусу. На пример, зелене биљке конзумирају у ваздуху, угљен диоксид, минерале и ослобађају кисеоник у животну средину.

Представници фауне удишу исти кисеоник који се издаје од биљака, и једе ове биљке, дигестира и обрађује органске супстанце. Поред тога, након смрти биљака и животиња, њихове посмртне остатке прерадјују различите бактерије формирањем угљен-диоксида и конверзијом органских једињења у минерале.

Тада циклус супстанци у биосфери - процес трансформације и кретања супстанци, наставља се у земљишту, где улазе ти минерали, а потом, управо, апсорбује свет биљке. Ако сумирамо овај циклус на атомском нивоу, следи прилично једноставан закључак: атоми неких од најосновнијих хемијских супстанци чине континуирани процес миграције не само од једног организма до другог, већ из једне врсте окружења у другу - доследно присутан у тлу, атмосфери и Хидросфера.

Број таквих циклуса је готово бесконачан, на пример, процењује се да кисеоник у целини пролази кроз живе организме за само две хиљаде година. Исти покрет чини и угљен-диоксид, тек онда циклус траје много мање времена - само 200-300 година. У оквиру таквог процеса, који је циклус супстанци у биосфери, један такав затворени круг циркулације назива се биогеокемијски циклус.

Шта одређује такав циклус? Нажалост, за сада не постоје исцрпни и, што је најважније, потпуни одговори на ово питање. Може се рећи са довољно сигурности да је један од разлога ограниченост ресурса наше планете. Друга варијанта одговора може бити ослањање на поучавање великог Вернадског о биосфери, у којој се постиже постојање космичког промета, који одређује не само циркулацију супстанци, већ и промјену у рационалном садржају свемира. Препознато је да све врсте циклуса, колико год да их локализујемо у времену и простору, имају једно својство које је заједничко за све. Сви су повезани са процесима енергетске размене. У почетку, енергија Сунца делује као основа циклуса. Онда се претвара у разне облике енергије хемијских и физичких трансформација, па стога можемо говорити о циклусу енергетског потенцијала закљученог у биосфери. Стабилност процеса енергије и биолошке циркулације је главни услов за нормално и стабилно стање биосфере.

Као што је већ речено, угљеник је један од најзанимљивијих учесника у кругу. Присуство овог елемента у практично свим органским супстанцама сасвим логично објашњава циклични циклус у биосфери. У процесу фотосинтезе угљеник се асимилује из биосферних зона биљкама и претвара у угљене хидрате. Са дисањем живих организама долази до повратног процеса, а као резултат тога, огромне резерве троше се у овај циклус угљеника. Главни фактори који одређују циркулацију угљеника су дисање и фотосинтеза.

Такође, један од основних елемената свих органских супстанци је азот. Она, као неопходна компонента, садржи АТП, протеине, нуклеинске киселине. Нитроген се првенствено налази у атмосфери, а његова молекуларна формула не дозвољава биљкама да га директно користе. Стога, биљке конзумирају азот у облику неорганских супстанци. Начин на који азот улази у земљу или воду су различити, па је циклус азота у биосфери прилично разнолик. На пример, неке атмосфере азота се формирају у атмосфери током грмљавине. Са кишом или судоповима улазе у ријеке, земљиште и језера, одакле их касније апсорбују биљке.

Очигледно је да у свим случајевима живи организми представљају основу за формирање циркулације супстанци у биосфери.