Джерела і шляхи надходження хімічних елементів до океану

Аніоногенні та катіоногенні елементи - основа солоності океану - це хлориди і сульфати Na, Мg, Ca, K. З точки зору геохімії- це парадокс тому, що кларки аніоногенів в земній корі досить низькі.

Отже катіони і аніони морської води мають різне походження. Крім того в морській воді присутні інші аніоногени: N, Br, I, B, As, Se, деякі метали - Hg. Вважають, що надходження основної маси цих елементів спричиняється дегазацією мантії землі. Катіоногени надходили в процесах вивітрювання, вимивання, при дії біогенних чинників в земній кори і ґрунті.

 

БІОГЕОХІМІЯ ПЕДОСФЕРИ

Ґрунт - унікальна природна система. Головна властивість ґрунту - нерозривний зв'язок усіх живих і неживих компонентів, які входять до його складу.. Поділ на окремі компоненти унеможливлює існування ґрунту і повністю руйнує його систему. За В.І. Вернадським грунт - біокосне тіло.

 

До складу ґрунту входять:

 

· тверда фаза;

· рідка фаза - ґрунтовий розчин;

· газова фаза - ґрунтове повітря.

 

Тверда фаза - це полідисперсна система, у якій є відносно великі уламки (більше 0,01 мм.) і високодисперсні частки - менше 1 мкм. А компоненти різного розміру розрізняються за механічними і фізико-хімічними властивостями. Окрім мінеральних, присутні і органічні сполуки. Мінеральна частина в свою чергу дуже різнорідна - це уламки мінералів гірських порід і різні ґрунтові гіпергенні новоутворення.

Головна своєрідність ґрунту в тому, що серед його різнорідних елементів є живі організми.

 

 

 

0,01

1,00

Акумуляція у водах річок

Акумуляція у водах океану

Мал.1 Співвідношення середніх концентрацій розсіяних елементів в річкових та океанічних водах

Ґрунт утворюється і функціонує, як система при сполученні взаємообумовленої життєдіяльності різних груп організмів:

· продуценти - фотосинтетики - вищі рослини;

· організми - деструктори відмерлої органічної маси (ґрунтова мезофауна і тварини);

· організми, що спричиняють глибоку трансформацію продуктів деструкції; до повної демінералізації з виділенням СО₂ і утворенням специфічних органічних сполук ґрунту – це діяльність мікроорганізмів.

Забезпечення фотосинтетиків елементами ґрунтового живлення пов'язане з двома найважливішими компонентами ґрунту:

· мертва органічна речовина, з якої в процесі життєдіяльності мезофауни та мікроорганізмів поступово виділяються елементи, акумульовані фотосинтетиками і необхідні для відтворення. Взаємодія фотосинтетиків і гетеротрофів приводить до циклічної міграції елементів у системі рослинність - органічна частина ґрунту;

· дисперсні мінеральні частки як джерело доступних хімічних форм елементів для вищих рослин, ці елементи, сорбовані поверхнею часток і не можуть вимиватися опадами, що фільтруються через ґрунт, але легко поглинаються коріннями рослин.

Високодисперсна мінеральна речовина відіграє важливу роль у біологічному кругообігу елементів. Система агрегатів ґрунту утворює пористу структуру, сприяє вільному газообміну, особливо СО₂, з атмосферою.

Утворення педосфери

 

Ґрунт такий же компонент природного середовища Світової суші, як і гірські породи, води, рослинність тощо. Разом з тим, ґрунт - результат їх взаємодії. Зміна цих компонентів веде до зміни ґрунту, тому кожному природному ландшафту відповідає свій ґрунт.

Ґрунт, як особливе біохімічне утворення на суші, відсутнє в океані. Одна з основних властивостей живої речовини - прагнення до прогресуючого збільшення постійно поновлюваної живої маси і до максимального заповнення доступного простору (закон В.І. Вернадського).

В порівнянні з океаном, умови на суші більш сприятливі. Практично не обмежені ресурси хімічних елементів на суші дають можливість для значного збільшення маси живої речовини: тому вихід біоти з океану на сушу був детермінований. Утворення педосфери при освоєнні біотою Світової суші було пов'язане з подоланням низки труднощів:

· низькою концентрацією доступних форм елементів в певних породах;

· сезонна недостатність води, що утруднює регулярність мінерального живлення і саме по собі негативно позначається на живих організмах.

Біокосна система ґрунту склалася як оптимальний природний механізм забезпечення життєдіяльності фотосинтетиків, що створюють основу функціонування біоценозів - первинну органічну речовину. Взаємодія усіх факторів і різноманітних біогеохімічних процесів у ґрунті привела до утворення конкретних екогеосистем (ландшафтів), де відбувається безперервна циклічна міграція мас хімічних елементів.

Поширившись на всю поверхню Світової суші, педосфера стала головною ланкою і регулятором глобальних циклічних процесів масообміну хімічних елементів. Вона в однаковій мірі одночасно пов'язана масообміном елементів із земною корою, біотою та атмосферою. У педосфері відбувається мобілізація елементів, що утягуються у водну міграцію, з кінцевим виносом в океан. З поверхні педосфери захоплюються дрібні ґрунтові частки, що утворюють атмосферні аерозолі, які часто виносяться за межи суші. В той же час атмосферні опади, що переносять хімічні елементи, надходять на поверхню педосфери.

Найважливіше, що в педосфері починається і закінчується грандіозний круговорот хімічних елементів: педосфера - рослинність Світової суші. Педосферу можна розглядати як планетарний механізм, що завдяки складній системі взаємообумовлених рівноваг регулює глобальні циклічні процеси масообміну хімічних елементів.