Экологические аспекты естествознания: учебное пособие / И. Б. Джакупова, А. Ж. Божбанов.

Круговорот углерода в биосфере. Углерод является постоянным компонентом, который находится во всех оболочках биосферы и повсюду в окружающей среде. Круговорот углерода осуществляется благодаря двум фундаментальным процессам — фотосинтезу и клеточному дыханию. Для поддержания жизни и получения энергии большинство организмов окисляет органические вещества, в результате чего образуются конечные продукты: диоксид углерода и вода. Этот процесс называется дыханием. Дыханием — в привычном смысле - обозначают процесс, который мы привыкли наблюдать у человека и животных. Однако этим термином обозначают любой биохимический процесс полного окисления органических веществ, заканчивающийся образованием углекислого газа и воды. Дыхание свойственно не только высшим, но и низшим животным, растениям и микроорганизмам. Говорят, например, о дыхании микроорганизмов почвы, дыхании зоопланктона, рыб и т.д. Солнечная энергия в форме электромагнитного излучения используется биосферой при фотосинтезе, осуществляемого лишь теми организмами, в клетках которых работают уникальные молекулы хлорофилла. Фотосинтез - это обратный по направленности процесс - включение углерода в состав органических веществ - в результате чего из диоксида углерода и воды образуются органические соединения - сахара. Эти сахара в дальнейшем превращаются в более сложные соединения - запасаемые растениями углеводы. В ходе метаболизма растения образуют также белки и липиды. Эти сложные органические соединения растения используют для построения своих тканей и получения энергии для поддержания жизни. Они служат также источником органических веществ для организмов следующего, второго трофического уровня (гетеротрофов). Все живые организмы после смерти подвергаются разложению, органические вещества расщепляются на более простые фрагменты, претерпевают превращения, в результате которых углерод в виде углекислого газа снова поступает в круговорот, и цикл замыкается. Таким образом, в основе биогенного круговорота углерода в биосфере Земли лежит химическое вещество - диоксид углерода. При определенных условиях круговорот углерода может замедляться или даже приостанавливаться. В этих случаях углерод в виде органических остатков может накапливаться в виде торфа, каменного угля, нефти. В гидросфере диоксид углерода находится в растворенном состоянии; он может образовывать соли кальция, в частности, известняки, мел. 50