Круговороты веществ на Земле

Круговоро́ты веще́ств — непрерывные циклические процессы преобразования и перемещения веществ в природе, происходящие при обязательном участии живых организмов. Они являются основным свойством биосферы и обеспечиваются взаимодействием биотических (биосфера) и абиотических (литосфера, атмосфера и гидросфера) частей Земли.

Географи́ческая оболо́чка — целостная и непрерывная оболочка Земли, объединяющая нижние слои атмосферы, верхние слои литосферы, всю гидросферу и биосферу. В ней происходят активные взаимосвязи между компонентами, и она является объектом изучения географии и её основных направлений.

• Биогеохимический цикл — система незамкнутых и необратимых круговоротов веществ на Земле. Термин введён в начале XX века В. И. Вернадским, разработавшим теорию биогеохимических циклов в учении о биосфере.

• Круговорот воды — глобальный процесс циркуляции воды между океаном, атмосферой и сушей. Вода испаряется с поверхности океанов, образует облака и выпадает в виде осадков на сушу, способствуя разрушению горных пород и переносу растворённых веществ.

• Круговорот углерода — включает процессы фотосинтеза и дыхания. Растения, используя энергию Солнца, поглощают углекислый газ из атмосферы и создают органические вещества:

${\displaystyle 6CO_{2}+6H_{2}O\rightarrow C_{6}H_{12}O_{6}+6O_{2}}$

Живые организмы потребляют органические вещества и в процессе дыхания возвращают углекислый газ в атмосферу:

${\displaystyle C_{6}H_{12}O_{6}+6O_{2}\rightarrow 6CO_{2}+6H_{2}O}$

• Круговорот кислорода — связан с фотосинтезом и дыханием. Растения выделяют кислород, необходимый для дыхания животных и других организмов.

• Круговорот азота — процесс преобразования азота из атмосферы в доступные для организмов соединения и обратно. Азот фиксируется некоторыми бактериями, усваивается растениями и возвращается в атмосферу через деятельность микроорганизмов.

• Геологический круговорот веществ — преобразование горных пород под воздействием энергии Солнца и внутренних источников Земли. Магматические породы выветриваются, образуют осадочные породы, которые могут метаморфизироваться и снова войти в магматический цикл.

• Целостность — все компоненты географической оболочки тесно взаимодействуют; изменение одного компонента приводит к изменениям других и всей системы в целом.

• Ритмичность — повторяемость природных явлений в определённом цикле, связанная с вращением Земли и активностью Солнца (суточная и годовая ритмика).

• Зональность и высотная поясность — закономерная смена природных условий от экватора к полюсам и с высотой в горах, обусловленная изменением количества тепла и влаги.

• Круговороты веществ и энергии — постоянный обмен веществами и энергией между компонентами географической оболочки, обусловленный солнечной энергией и деятельностью живых организмов.

• Атмосфера — газовая оболочка Земли; нижняя часть (тропосфера) играет ключевую роль в климатических процессах и круговоротах веществ.

• Гидросфера — водная оболочка Земли, включающая океаны, моря, реки, озёра и подземные воды.

• Литосфера — твёрдая оболочка Земли; её верхняя часть (земная кора) участвует в географических и биологических процессах.

• Биосфера — область распространения жизни, охватывающая части атмосферы, гидросферы и литосферы, где обитают живые организмы.

Круговороты веществ обеспечивают поддержание жизни на Земле при ограниченных запасах химических элементов. Благодаря им осуществляется обмен веществ и энергии между различными компонентами природы, что поддерживает устойчивость экосистем.

Круговороты веществ на Земле и функционирование географической оболочки являются фундаментальными для поддержания жизни и устойчивости биосферы. Понимание этих процессов важно для сохранения природного равновесия и рационального использования ресурсов планеты в условиях возрастающей антропогенной нагрузки.