Кругообіг речовин і перетворення енергії

На Землі щороку синтезується і руйнується 10/12т живої речовини з загального запасу 10/13т. Такий інтенсивний кругообіг речовин створив біосферу, визначає її стабільність і цілісність, пов’язаний з життєдіяльністю всієї біомаси планети.

Життя на Землі неможливе без кругообігу речовин. Акумуляція і мінералізація відбувається у біогеоценозах. Основний кругообіг вуглецю - це перетворення вуглекислого газу у живу речовину (фотосинтез, хемосинтез), з якого при розкладанні бактеріями і диханні знову утворюються вуглекислий газ. Неповне розкладання живої речовини призводить до утворення гумусу (складна суміш органічних речовин, що забезпечує гумусом ґрунти), торф, вугілля, нафту.

Кругообіг азоту пов’язаний з перетворенням у нітрати молекулярного азоту атмосфери внаслідок діяльності азотфіксуючих і нітрофікуючих бактерій і енергії грозових розрядів. Нітрати засвоюються рослинами. У складі їх білків азот потрапляє до тварин, а після відмирання рослин і смерті тварин - у грунт, де бактерії гниття розкладають органічні рештки до аміаку, який потім окислюється хемосинтезуючими бактеріями в азотну кислоту. Аналогічно відбувається кругообіг фосфору, сірки, кисню, вуглецю. Накопичення хімічних елементів у живих організмах і вивільнення їх унаслідок розкладання мертвих - характерна особливість біогенної міграції.

Джерело енергії, від якого залежить життя на Землі, - Сонце. В процесі фотосинтезу сонячна енергія трансформується у хімічну. У живій речовині Землі накопичено 4,19 10¹⁸ Дж. Енергії, при цьому щорічно створюється і витрачається 4,19∙10¹⁷. Дж. Сонячна енергія забезпечує всі процеси кругообігу речовин і частково перетворюється у нафту, кам’яне вугілля, торф. Біосфера отримує енергію ззовні - від Сонця, тому її називають відкритою системою. Все живе на Землі, в тому числі і людина, пристосовано до умов біосфери і не може існувати поза нею.

2.7.