Круговорот фосфора

Резервуаром фосфора слу­жат залежи его соеди­нений в горных породах. Вследствие вымывания он попадает в речные систе­мы и частью используется растениями, а частью уносится в море, где оседает в глубоководных отложениях. Кроме того, в мире ежегодно добывается от 1 до 2 млн. т фосфорсо­держащих пород. Большая часть этого фосфора также вымывает­ся и исключается из круговорота. Благодаря лову рыбы часть фосфора возвращается на сушу в небольших размерах (около 60 тыс. т элементарного фосфора в год).

Показателем масштабов биотического круговорота служат темпы оборота углекислого газа, кислорода и воды. Из рис. 13 видно, что весь кислород атмосферы проходит через организмы примерно за 2 тыс. лет, углекислый газ — за 300 лет, а вода пол­ностью разлагается и восстанавливается в биотическом кругово­роте за 2000 лет.

Рис. 13. Темпы циркуля­ции веществ в биосфере.

Одновременно с круговоротом веществ в биосфере идет и пре­ вращение энергии. Биосфера в целом является открытой систе­мой, постоянно принимающей солнечную энергию. В процессе фотосинтеза солнечная энергия превращается в химическую. В живом веществе Земли связано 4,19х10¹⁸ Дж энергии; при этом ежегодно вырабатывается и расходуется 4,19х10¹⁷ Дж. Энергия используется растениями на процессы жизнедеятельности, а часть ее переходит к растительноядным организмам. Последние расходуют энергию на процессы жизнедеятельности, а частично она поступает к плотоядным животным и т. д. Таким образом, энергия запасается в тканях растений и животных в виде органи­ческих соединений, потребляемых другими животными и челове­ком. Часть энергии консервируется в нефти, угле, сланцах, торфе.

Наряду с накоплением энергии в живых организмах происхо­дит почти равное ему по масштабам выделение энергии при раз­рушении органических веществ в процессе дыхания, брожения и гниения. Так в биосфере поддерживается баланс энергии. Во вре­мя этих превращений происходят затраты энергии на процессы жизнедеятельности организмов. Потери энергии постоянно вос­полняются за счет световой энергии Солнца.

Итак, биосфера представляет собой сложную экологическую систему, работающую в стационарном режиме. Стабильность био­сферы обусловлена тем, что результаты активности трех групп организмов, выполняющих разные функции в биотическом кру­говороте — продуценты (автотрофы), потребители (гетеротрофы) и деструкторы (минерализующие органические остатки) — взаимо­уравновешиваются. Гомеостатическое состояние биосферы не ис­ключает способности ее к эволюции.