Кругообіг води, азоту і вуглецю
Ось уже більше чотирьох мільярдів років, з тих пір як на Землі утворилася атмосфера, кількість води на нашій планеті залишається незмінним. Десь панує посуха, десь йдуть зливи, десь лежать сніги – і все це частина нескінченного циклу переміщення води в природі.
Кругообіг води
Без води неможливе існування життя, адже вона є і в рослинах, і в тварин, де грає роль універсальної середовища для всіх хімічних реакцій. Саме присутність води зробило нашу планету населеною – і тому унікальною. Вода може перебувати в трьох станах: рідкому – коли вона є власне водою, газоподібному – коли відбувається випаровування і вона перетворюється в пар, і твердому – коли вода замерзає і стає льодом і снігом. В одному з цих станів вода покриває три чверті земної кулі, і ця водна оболонка називається гідросферою.
Кожна молекула води є завзятою мандрівництвом. Її можна виявити в морі або океані, під землею, де течуть грунтові води, і навіть в небі, в складі дощової хмари. Яким чином воді вдається здійснювати такі грандіозні переміщення? Паливо для подорожей молекули води поставляє головна “батарейка” нашої планети – Сонце.
Під впливом сонячного тепла вода випаровується з поверхні морів, річок і океанів – перетворюється в пар і піднімається вгору. Треба відзначити, що випаровування води відбувається не тільки у водоймах: на суші теж достатньо вологи. Водяна пара рухається в атмосфері разом з масами повітря, поки не виявиться в області низької температури, де з нього формуються хмари. Рано чи пізно вода з хмар, у вигляді опадів, знову потрапляє на землю. Просочуючись крізь грунт, вона виявляється в підземних річках, які виходять на поверхню, впадаючи в водойми. І все починається з початку.
Звичайно, можливі різні варіанти. Опади можуть випасти в зоні вічної мерзлоти, і тоді вода надовго залишиться льодом. Але і льоди випаровуються або тануть, так що і в цьому випадку рух продовжиться.
Вчені підрахували, що в озері середнього розміру повне оновлення води відбувається за 15-17 років, в річці – за 20 днів, в льодовиках – за 5-10 років, а в океані – за 3000 років
Кругообіг вуглецю і азоту
Кругообіг води в меншій мірі задіє живу природу, ніж круговорот таких речовин, як вуглець і азот. Почнемо з вуглецю. Він присутній в кожній живій молекулі на Землі, причому не просто присутній, а служить одним з будівельних матеріалів клітини. Крім того, велика кількість вуглецю знаходиться в атмосфері і в світовому океані.
З атмосфери атоми вуглецю потрапляють в рослини, це відбувається в процесі фотосинтезу. Коли рослини гинуть, вуглець стає їжею організмів, що містяться в грунті, а потім повертається в атмосферу разом з вуглекислим газом. Якщо рослини будуть з’їдені тваринами, то вуглець повернеться в атмосферу частково в процесі дихання, частково після загибелі тварини.
Приблизно те ж саме відбувається з вуглецем, розчиненим в океані. Він потрапляє в морські рослини і тварин, потім випаровується в атмосферу або відкладається на дні, у вигляді гірських порід, і з часом знову розчиняється водою.
Близько 80% повітря становить азот. Цей елемент циркулює в природі декількома шляхами. Рослини засвоюють азот з грунту, тварини – з рослин. Продукти життєдіяльності тварин переробляються в грунті мікроорганізмами і знову стають їжею для рослин.
В атмосфері знаходиться багато вільного азоту, але рослини не можуть засвоювати його безпосередньо. Деякі бактерії переробляють його і збагачують ним грунт. Частина атмосферного азоту потрапляє в грунт під час грози, завдяки електричним розрядам, які нагрівають атмосферу і змінюють структуру молекул.
З тих пір як людство вступило в епоху технічного прогресу, в цикли кругообігу азоту і вуглецю в природі включилася хімічна промисловість. Вона використовує вугілля і вапняк (похідні вуглецю) у вигляді палива, а азот поставляє в грунт у вигляді добрив
(1 votes, average: 5.00 out of 5)