Кругообіг речовин у біосфері та природі

Життєдіяльність всіх організмів у біосфері пов'язана з отриманням із навколишнього простору великих обсягів мінеральних речовин. Після природної загибелі живих організмів присутні в їхніх тілах хімічні елементи знову потрапляють у навколишнє середовище. Таким чином, проявляється біогенний (при участі живих організмів) кругообіг речовин в біосфері. Іншими словами речовини циркулюють між живими організмами та атмосферою, гідросферою, літосферою. Кругообіг речовин - це неодноразово повторюваний процес трансформації та переміщення речовин в біосфері, який характеризується більш-менш вираженою циклічністю.

Живі організми

Всі без винятку живі організми беруть участь у кругообігу речовин у природі. Вони поглинають із навколишнього простору одні сполуки і виділяють інші. Наприклад, рослини всмоктують воду з розчиненими мінеральними речовинами і вуглекислий газ, утворюючи в процесі фотосинтезу кисень і виділяючи його в навколишнє середовище. Кисень вдихають тварини, виділяючи в простір вуглекислий газ, вони також з'їдають рослини, поглинаючи органічні речовини, синтезовані рослинами з вуглекислого газу і води. Залишки неперетравленої тваринами їжі, а також загиблі тварини і рослини піддаються розкладанню за участю бактерій і грибів з утворенням вуглекислого газу і мінеральних речовин, які потім знову засвоюються рослинами. Внаслідок безперервного кругообігу речовин у біосфері атоми основних хімічних елементів регулярно мігрують із одного живого організму до іншого, а також з організмів рослин і тварин - в атмосферу, грунтовий покрив літосфери, гідросферу і в зворотному напрямку. Дані процеси відбуваються незліченна безліч разів. Так, встановлено, що весь запас кисню атмосфери проходить через живу речовину за два тисячоліття, а весь вуглекислий газ - за два-три століття.

Замкнуті кола постійної циркуляції хімічних елементів у біосфері називаються біогеохімічними циклами. Значення такої циркуляції полягає в тому, що запаси мінеральних речовин на Землі обмежені. Для забезпечення нескінченності життя хімічні елементи роблять кругообіг у біосфері. Кругообіг кожного конкретно взятого хімічного елемента перебуває в тісному взаємозв'язку з циркуляцією інших елементів.

Так само, як і всі процеси, що здійснюються в природі, кругообіг речовин вимагає певних енергетичних витрат. Приплив енергії забезпечується за рахунок сонячної радіації. Саме сонячна енергія полягає в основі біогенного кругообігу речовин. У різних ланках харчових ланцюжків кількість зв'язаної в органічних речовинах енергії зменшується у зв'язку з її витрачанням при віддачі тепла в навколишній простір і при здійсненні процесів життєдіяльності в живих організмах. Так, в біосфері потік енергії перетворюється і пересувається.

Біосфера може бути стійкою цілісною системою за умови безперервного кругообігу речовин і постійного припливу енергії Сонця.