стр. 13, Физические и биологические основы устойчивости жизни
 

1.4. Действие принципа Ле Шателье в биосфере

Запасы органического и неорганического углерода в биосфере совпадают по порядку величины (рис. 1.4.1). Отношение этих запасов к продуктивности глобальной биоты представляет собой время биологического оборота биогенного запаса биосферы, которое имеет порядок десятков лет (рис. 1.4.1). Следовательно, при наличии только синтеза органических веществ весь неорганический углерод биосферы будет израсходован и переведен в органические соединения за десятки лет. Аналогично при наличии только разложения весь органический углерод биосферы исчезнет за десятки лет.

С помощью измерения концентрации углерода в пузырьках воздуха ледяных кернов Антарктиды и Гренландии различного возраста установлено, что концентрация углерода в атмосфере оставалась постоянной в пределах погрешности измерений в течение последних нескольких тысяч лет (Oeschger, Stauffer, 1986). За время порядка сотен тысяч лет (в 104 раз больше времени оборота) концентрация углерода в атмосфере сохраняла порядок величины (Barnola et al., 1991). Из этих данных однозначно следует, что глобальные среднегодовые потоки биологического синтеза и разложения органических веществ совпадают с точностью до четырех значащих цифр, т.е. компенсируют друг друга с относительной точностью порядка 10-4 (рис. 1.4.1).

Неорганический углерод выбрасывается в биосферу за счет процессов дегазации (вулканической деятельности, фильтрации из мантии) и откладывается в осадочных породах, выбывая из биосферы, за счет процессов выветривания. Биота не может воздействовать на процессы дегазации и способна лишь незначительно воздействовать на процессы выветривания (Schwartzman, Volk, 1989). Разность между выбросами и отложениями составляет чистый поток неорганического углерода в биосферу, который оказывается положительным и имеет тот же порядок величины, что и выбросы и отложения. Таким образом, выбросы и отложения неорганического углерода не компенсируют друг друга.

Отношение современного запаса неорганического углерода в биосфере к его чистому геофизическому потоку имеет порядок ста тысяч лет. То есть за время порядка миллиарда лет этот запас должен был возрасти в десять тысяч раз, чего не произошло. Следовательно, существует компенсирующий процесс. Этим процессом является накопление органического углерода в осадочных породах. Прямые исследования показали, что запасы органического углерода, накопленные примерно за миллиард лет и дисперсно распределенные в осадочном слое толщиной порядка километра, действи-

     
   13  
  << страница
<< раздел
<< глава
Содержание
страница >>
раздел >>
глава >>