Глобальные потоки углерода

Основной поток углерода в океане происходит не через поглощение, а при привносе органического вещества реками.

Осадочная оболочка составляет 10% от земной коры.

Карбонатов в ней в 10 раз больше, чем в гранитной.

Общие запасы нефти на настоящий момент: 200 млрд. т, угля – 600.

Это временная биомасса, масса. Менее 10% углерода выходит из биогенного оборота в осадочные породы, но столько же и возвращается.

Сжигая углерод осадочных пород (нефть, газ, уголь), человек возвращает углерод в биогенный оборот.

Логично сказать, что человек оживляет углерод.

Но оказывается, что это не имеет особо важного значения в силу того, что основной углерод находится в океане, углерод уравновешивается именно в этой среде.

До появления человека невозобновимые ресурсы не участвовали в круговороте. С появлением человека произошла цефализация – появление мозга человека. Благодаря мысли человек начал использовать невозобновимые источники энергии.

Вернадский: «Мысль не материальна, но работу производит».

Далее происходит дифференциация вещества. Из хондритового вещества по зонной плавке выплавляется базальт. Биогенный осадочный процесс выделил глины, кварцевый песок, карбонаты, соли и т.д.

Человек продолжил дифференциацию, выделив чистые Fe, Al. U.

Основная масса углерода (порядком 90%) растворена в холодных водах мирового океана в виде двуокиси углерода ( ).

Так же как и изотопы серы, изотопы углерода фракционируются. Отношение уменьшается на 20-30%.

Изотопное соотношение морских карбонатов повышенное.

В соотношении в биогенных соединениях (нефть, газ, уголь, графит) меньше на 10-20%.

Установлены две депрессии распределения:

1)падающая на 2.7 млрд. лет

2) падающая на 2.1 млрд. лет назад

Имеет место быть существование двух максимумов жизни:

1)связан с предполагающимся выбросом в атмосферу метана. Хотя, возможно, это возникновение первичной жизни

2)связан с усилением фотосинтеза

СЕРА

Сера меняет валентность. Сера может как приобретать, так и терять электроны.

	Газ	Аэрозоль	Вода (раствор)	Почва	Минералы. Из неих 5 стабильных и	Биогенные
+6						-
+4						-
+2	-	-	-	-		-
	+ (сложн. соединения)	-	-			-
-1	+	-	-	+		+	Вся восстановительная
-2		-		-		+

Кларк серы: 0.5%

В атмосфере сера находится в виде .

Сера имеет 9 изотопов, 5 из которых стабильные.

Содержание серы в живом сухом веществе: 0.34 %

Отношение :

Сера – очень важный элемент, необходимый для жизни.

3 главных биогенных процесса:

· Бактериальный процесс;

· Обмен биосферы;

· Обмен атмосферы.

Содержание серы

В литосфере:
Всего
Гранитный слой
В океане:
Животные
Водоросли
Осадки
Содержание в осадках в водах	17 мг/л
Наземная биомасса
Почва
Потоки:
Поток серы из океана в атмосферу
В наземные экосистемы (сера, потребляемая растениями)
Уходит в почву вместе с растениями
Поток чрез реки и т.д.
Речной сток
Поступления из вне:
Гидротермы (черные курильщики)
Вулканы
Миграция
Общий круговорот серы

Миграция серы – открытая система.

Баланс серы в литосфере, млн.т ( )

Кислотные дожди – слабая серная кислота.

Человек узнал серу при разработке серных месторождений (FeS, CuS, пирит).

Серу постоянно выталкивают, выбрасывают вулканы.

Самородная сера есть в вулканах, на их поверхностях, в потоках( àS).

ФОСФОР

Легкий элемент àактивен.

На внешней оболочке 5 элементов.

Рядом с C à меняет валентность. При ее смене теряет энергию с потерей электронов или поглощает ее с приобретением электронов подобно углероду.

Фосфор ведет себя как переносчик электронов в живом процессе.

На настоящий момент известно около 200 минералов фосфора.

Главный из них – апатит(фосфорит), имеет разнообразие облика. В переводе на русский язык «обманит».

В структуре молекулы при ее устойчивости есть свободные «графы», поэтому он легко включает в кристаллическую решетку разные соединения (не как физическую примесь, а как атомно-молекулярную «добавку»), но до определенной степени:

·

·

·

·

Устойчивость делает фосфор «сложным» для биосферы (достать P из апатита крайне трудно), а биосфере он чрезвычайно необходим.

Содержание фосфора:

Кларк	0.1 %
В базальтах	0.14 %
В гранитах	0.07 %
В сухой биомассе наземных организмов	0.2 %
В сухой биомассе морских организмов	1.1 %
В биомассе

Граниты когда-то прошли осадочный процесс и были образованы из первичного вещества (хондрит). При переходе хондритного вещества в гранит в процессе восстановления фосфор ушел в биосферу.

Можно допустить: - восстановленный фосфор. Химически возможно, но не в природе ( за исключением наличия данного соединения в организмах).

Фосфор сидит в море. Фосфор не бывает газом!

Мигрирует в жидкой фазе и в биогенной.

Фосфора очень много, но он несъедобен, поэтому в биосфера живет в постоянном дефиците фосфора.