Круговорот углерода в природе

С является аккумулятором солнечной энергии. В ходе круговорота С этот аккумулятор «разряжается», обогащая биосферу свободной энергией. Можно выделить условно несколько самостоятельных этапов миграции углерода: Начальный цикл осуществляется в автотрофных организмах и может быть сведен к жизненному циклу фототрофов (растения) и хемотрофов (бактерии).

1) растения поглощают СО₂ из атмосферы и в процессе фотосинтеза преобразуют ее в первичные углеводные формы ЖВ. Основными природными катализаторами процесса фотосинтеза являются пигменты хлорофиллы и каротиноиды, они поглощают солнечный свет и превращают солнечную энергию в химическую;

2) процессы биосинтеза создают из углеводов все необходимые составляющие ЖВ автотрофов;

3) в процессе жизнедеятельности автотрофный организм расходует на дыхание существенную часть синтезированного органического вещества (ОВ), снова преобразуя его в СО₂ и возвращая в атмосферу. Часть синтезированного ОВ, которая не расходуется на энергетические нужды, сохраняется, и может расходоваться на рост и воспроизводство, составляя продукцию автотрофных форм (первичная продукция), уходит за пределы «автотрофного» цикла, т.е. выпадает из него. Годовая первичная продукция для наземных и морских растений примерно одинаковая, хотя биомасса наземных растений гораздо больше, чем морских. Биомасса не обязательно определяет биопродуктивность. В океанах 95% первичной продукции приходится на долю фитопланктона - в основном одноклеточных водорослей. Если бы не было выпадения части С из автотрофного цикла, то прочие циклы не могли бы существовать Возвращение выпавшего С в первичный углекислотный резерв атмосферы и гидросферы осуществляется в следующих более сложных циклах. Органическое вещество, созданное автотрофным синтезом, подвергается переработке в качестве пищи гетеротрофных организмов. При прохождении каждой пищевой цепи количество органического С уменьшается вследствие расходования его на энергетические нужды и выделения в виде СО2 в процессе дыхания с возвратом в атмосферу. Автотрофный и гетеротрофный циклы объединяются в первичный малый биохимический цикл С в котором обращается большая часть С, с полупериодом существования от нескольких дней до сотен и нескольких тысяч лет. Вторичный большой геохимический цикл С включает осадочные породы, через него проходит 6,4×10¹⁵т С_орг с полупериодом существования до нескольких миллионов ле т. С, выпавший из первичного цикла, накапливается в осадках и фоссилизируется в породах, формируя залежи горючих ископаемых. Оба цикла взаимосвязаны, связь осуществляется посредством СО2, который возвращается в атмосферу и гидросферу в процессе воздействия геол и антропогенных факторов (гипергенез, горение). В ГИ доля C на газ cоставляет 4%, нефть - 6%, уголь – 90%. Остальные углеродсодержащие осадочные породы заключают в себе 75% неорг и 25% органического C