Круговорот веществ

КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВ на Земле, совокупность многократно повторяющихся процессов превращения и перемещения веществ в природе, имеющих разный масштаб и более или менее выраженный циклический характер. При этом в природе не происходит полного повторения циклов, всегда имеются те или иные изменения в количестве и составе образующихся веществ, выражено поступательное движение. Непосредственно непрерывный круговорот веществ наблюдается в атмосфере, гидросфере, биосфере, земной коре и между ними; представляет собой последовательный ряд изменений вещества, чередующихся с временными состояниями равновесия. Выделяется множество типов обмена веществом по масштабу, продолжительности и вещественному составу.

Круговорот веществ на Земле в процессе развития менялся, в современный период он наиболее интенсивен на её поверхности и захватывает единовременно лишь небольшую часть вещества геосфер, слагаясь из множества разнообразных повторяющихся в основном чертах процессов превращения и перемещения вещества. Обмен веществом между геосферами по вертикальному направлению может наблюдаться в пределах 10-20 км от поверхности Земли (местами до 60 км).

Чёткая классификация круговорота веществ не разработана. Выделяют, например, круговороты воды, биогеохимические циклы, круговороты твёрдых веществ в литосфере, газов в атмосфере или воде, отдельных химических элементов, при которых происходит изменение состава веществ и их рассеяние. Наиболее широким по охватываемому пространству является круговорот воды, почти равен ему по масштабу биогеохимический круговорот веществ.

Продолжительность цикла можно условно оценить по тому времени, которое было бы необходимо, чтобы вся масса данного вещества могла обернуться один раз на Земле в том или ином процессе (таблица).

Процессы изменения вещества могут носить преимущественно характер механического перемещения, физико-химического превращения, ещё более сложного, биологического, преобразования или иметь смешанный характер. Круговорот веществ, как и отдельные циклические процессы на Земле, поддерживается притекающей энергией: солнечной радиацией, гравитационной энергией и радиогенным теплом Земли, значительной силой является деятельность человека. Смотри Земля.

Для отдельных частных круговоротов вещества можно оценить затраченную энергию; например, для ежегодного испарения масс воды с поверхности океана расходуется около 10,5•10²³ Дж (2,5•10²³ калорий), или 10% от всей получаемой Землёй энергии Солнца.

Время, достаточное для полного оборота вещества

Лит.: Ферсман А. Е. Геохимия. Л., 1933-1939. Т. 1-4; Rankama К., Sahama Th. G. Geochemistry. Chi., 1950; Вильямс В. Р. Собр. соч. М., 1951. Т. 6; Borchert Н. Zur Geochemie des Kohlenstoffs // Geochimica et Cosmochimica acta. 1951. Vol. 2. №1; Виноградов А. П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. 2-е изд. М., 1957; он же. Введение в геохимию океана. М., 1967; Биогеохимические циклы в биосфере. М., 1976; Вернадский В. И. Очерки геохимии. 7-е изд. М., 1983; Круговорот углерода на территории России. М., 1999; Глобальные изменения природной среды (климат и водный режим). М., 2000.