Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Брода Э. -> "Эволюция биоэнергетических процессов" -> 97

Эволюция биоэнергетических процессов - Брода Э.

Брода Э. Эволюция биоэнергетических процессов — М.: Издательство «МИР», 1978. — 304 c.
Скачать (прямая ссылка): broda-e-voljucija-bioe-nergeticheskih-processov1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 91 92 93 94 95 96 < 97 > 98 99 100 101 102 103 .. 129 >> Следующая

г. баланс углерода и кислорода в биосфере
Исследователи неоднократно пытались оценить количества находящегося в различных формах углерода в биосфере. Как и следует, при этом в оценки включается углерод, содержащийся в горных отложениях. Эти отложения не статичт
246
Глава 25
ны и принимают участие в процессах, протекающих в биосфере. Например, вследствие эрозии время полужизни сланцев может составлять 0,6 млрд. лет [665], но новые сланцы все время отлагаются.
Согласно табл. 25.1 [1532], где количество углерода приводится в триллионах (1018) граммов, общее количество восстановленного углерода в 'биосфере составляет 6,8-1021 г, или около 5,5-1020 моль. По другим оценкам, это количество равно 3,8-1015 т в виде органической материи, что соответствует, видимо, (2—3) • I020 моль элементарного углерода [464] и 6-Ю20 моль [288].
Основные запасы восстановленного углерода содержатся в биосфере в отложениях. По подсчетам Гемана (670), в известняке (от кембрия до позднего третичного периода) содержание органического вещества в среднем соответствует 0,2% углерода, а в сланцах того же периода содержание углерода в 5 раз больше. Силикаты могут удерживать органическую материю путем адсорбции лучше, чем известняки; для новых отложений .характерна гораздо меньшая разница между содержанием углерода в известняках и силикатах. Но в любом случае запас сланцев на Земле в 10 раз выше, чем запас карбонатных пород, т. е. запас известняка и доломита [419, 247]. В течение фанерозоя содержание восстановленного углерода в сланцах сильно не варьировало [1567].
Количество отложенного карбоната огромно, и в основном он содержится в более молодых осадках. Объяснить это можно тем, [386, 1573, 1674], что С02 поступала на поверхность Земли в результате дегазации постепенно, и лишь позже механизм равновесия Юри смог превратить его в карбонат (3,В).
Были сделаны также попытки соотнести количество карбоната в осадочных породах с его количеством в вулканических породах, к которым обычно относят и (метаморфические породы. Эти вулканические породы зачастую содержат 0,002% карбонатного углерода, а метаморфические породы — 0,1%, что во всяком случае гораздо ниже, чем средние величины для осадочных пород, указанные выше (1,3%). Но бесспорно, это различие внесено ювенильной СОг, так как в вулканических породах содержалось много бывших отложений, которые, подвергаясь переплавке, потеряли при этом углерод (их доля неизвестна). Кстати, содержание восстановленного углерода (графита, карбидов и т. д.) в вулканической породе довольно значительно (как правило, 0,02%; [860]), хотя эта величина гораздо меньше, чем в осадочных породах (0,55%). Последняя цифра рассчитана исходя из массы осадочных пород ([247]; см. ниже) и количества восстановлен-
История атмосферного кислорода 247
ного углерода в них (табл. 25.1). Некоторая, неизвестная часть восстановленного углерода в вулканических породах тоже может происходить из осадочных пород. Другая часть, без сомнения, исходно находилась в вулканических породах, так же как восстановленный углерод (0,04%), имеющийся в каменных метеоритах [1333].
Таблица 25.1
Углерод в биосфере
Форма Количество углерода, 1018 г (пересчитано из Ц532])
Карбонат в осадках Органический углерод в осадках СОг в атмосфере Живая органическая материя иа суше Мертвая органическая материя/на суше СОг в виде Н2С03 в океане СОг в виде НСОз в океане СОг в виде COj|~ в океане Жнвая органическая материя в океане Мертвая органическая материя в океане 18000г>,*> 6800»),*) 0,65 0,08 0,7 0,22 31,3 3,9 0,008 2,7
') Согласно Ронову [1567], только 18% осадочного углерода отложено в органической форме.
2) По данным Хефса [860], рассчитана величина в 6000.
3) Брекер [288] приводит иные цифры, рассчитанные им и другими авторами.
Так или иначе, примерно половина всего углерода земной коры, по грубой оценке, содержится в вулканических породах. Согласно Борхерту [247], кора до глубины 16 км содержит 1,2-1018 т осадочных пород и 2Ы018 т вулканических пород. То, что последних значительно больше, примерно и объясняет большее содержание СОг в осадочных породах [247]. Шидловский [1624], цитируя Ведеполя и Ронова, приводит примерно такие же цифры.
Можно оценить время оборота углерода в фотосинтезе. Согласно табл. 25.1, количество углерода, доступного для фотосинтеза сейчас и в ближайшем будущем (С в виде С02, бикарбоната и карбоната в воздухе и воде —«запас доступного углерода») составляет 36-1018 г. Оценки ежегодного выхода фотосинтеза весьма разнообразны. Так, Болин [238] приводит величину, равную 7,5-Ю18, а Фэйрбридж [579] — 13,5-1016 г С [289, 1788, 1977]. Исходя из величины Болина, среднее время пребывания или время оборота элемента в запасе доступного Q02 имело бы порядок всего 500 лет, а исходя из величины Фэйрбриджа — соответственно меньше.
248
Глава 25
Между прочим, оценки доли морских растений в глобальном фотосинтезе упали в последнее время от 85% [898, 1532] до 53% [238] или даже до 30% [1977] и 22% [579]. Другие оценки продуктивности моря приведены Стиман-Нильсеном [1788], Райтером [1590] и Вишняком [1931]; по этому вопросу имеется также обзор Морриса [1292].
Предыдущая << 1 .. 91 92 93 94 95 96 < 97 > 98 99 100 101 102 103 .. 129 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed