1. Біогеохімічний цикл вуглецю.

Вуглець входить до складу усіх органічних сполук. У земній корі його не менше 0,5%, у атмосфері за масою він містить тільки 0,008%, але у сухій речовині тварин – близько 20%, а в рослин – до 45%.

У атмосферному повітрі постійно є вуглекислий газ, який виділяється організмами у процесі життєдіяльності. Основний постачальник СО₂ для атмосфери – вулкани, потім грунтові води, які насичені вуглекислими солями. Загальна кількість СО₂ у атмосфері дорівнює [Е1] 2,1·10¹² т. Морська вода містить близько 50 см³ СО₂ у кожному літрі, тобто у світовому океані її 16·10¹⁵ т. Це майже у 8 разів більше, ніж у атмосфері.

У процесі фотосинтезу зелені рослини засвоюють вуглець, який надходить у листки з повітря у вигляді вуглекислого газу, і утворюють вуглеводи. У процесі дихання рослин частина вуглеводів окислюється, і вуглекислий газ знову надходить у повітря. Більша частина вуглеводів нагромаджується у рослинах, де утворюються також білки, жири, вітаміни. Рослини поїдають травоїдні тварини і людина. Так, вуглець переходить у організм тварин і людини. При диханні вуглеводи окислюються. За рахунок вивільненої енергії здійснюються всі життєві процеси, а вуглекислий газ виділяється в повітря.

Гниття здійснюється за участю гнильних бактерій. При цьому також відбувається окислення вуглеводів з утворенням СО₂, який надходить у навколишнє середовище. При розкладанні організмів при відсутності кисню, тобто без окислення (наприклад, на дні водойм), утворюються торф, кам’яне вугілля, нафта, сланці. Людина їх використовує як джерело енергії, а вуглекислий газ при цьому надходить у атмосферу. Так коло замикається, і починається новий цикл втягування вуглецю в органічні сполуки, які синтезуються рослинами.

У гідросфері кругообіг СО₂ значно складніший, ніж на суші. Вирішальну роль тут відіграє Світовий океан, який акумулює атмосферний СО₂, а також винесений ріками із суші вуглець у формі карбонатних та органічних сполук. Переважну частину фотосинтезированої органічної речовини в океані забезпечує фітопланктон. Повернення в атмосферу вуглецю із океану чи суші відбувається з великим дефіцитом, головним чином , повітряними потоками у вигляді СО₂.

Утворення техносфери суттєво змінило цей цикл. Зараз антропогенне надходження СО₂ в атмосферу зросло більше природного на 6-10%. Це пов’язано, головним чином, з вирубкою лісів та заміною їх менш продуктивними агроценозами. Певний внесок робить і промисловість та всі виробництва, які пов’язані зі спалюванням палива.

Рис. 1 – Схема біогеохімічного циклу вуглецю.