2.4. Колообіг фосфору

Фосфор є необхідним компонентом нуклеїнових кислот (РНК і ДНК), що виконують в біосистемах функції, пов'язані із записом, зберіганням і зчитуванням інформації про будову організму. Фосфор - досить рідкісний елемент. Відносна кількість фосфору, необхідна живим організмам, набагато вище, ніж відносний вміст його в тих джерелах, звідки організми черпають необхідні їм елементи. Тобто дефіцит фосфору більшою мірою обмежує продуктивність в тому чи іншому районі, ніж дефіцит якої-небудь іншої речовини, за винятком води.

Рис.16

Фосфор зустрічається лише в небагатьох хімічних сполуках. Він циркулює, переходячи з органіки в фосфати, які можуть потім використовуватися росли­нами (рис. 16). Особливість колообігу фосфору в тому, що в ньому відсутня газопо­дібна фаза. Тобто ос­нов­­ним резер­вуаром азо­ту є не атмо­сфера, а гір­сь­кі поро­ди та інші від­кла­ди, що утво­ри­ли­ся в ми­­нулі епохи. Породи ці піддаються ерозії, вивільняючи фосфати в екосистеми. Після неодноразового споживання його організмами суші та моря фосфор в кінцевому підсумку виводиться в донні опади. Це загрожує дефіцитом фосфору. В минулому морські птахи, мабуть, повертали фосфор в колообіг. Зараз основним постачальником фосфору є людина, виловлюючи велику кількість морської риби, а також переробляючи донні відклади в фос­фа­ти. Однак видобуток і переробка фосфатів створює серйозні проблеми з забруднен­ням навко­лишнього середовища.

2.5. Колообіг сірки

Сірка є елементом, необхідним для синтезу багатьох білків. Для біосистем потрібно дуже мало сірки.

Рис.17

Колообіг сірки охоплює повітря, воду і ґрунт (рис. 17). Сульфат SO₄, аналогічно нітра­ту і фосфату, - основна доступ­на форма сірки, яка від­нов­лю­ється рослинами і вклю­чає­ться в білки. Потім вона проходить по харчових ланцю­гах екосис­тем і повертається в коло­обіг з екскре­ментами тва­рин. Основ­ними джерелами над­ход­­ження спо­лук сірки в біос­феру є вироб­нича діяльність люди­ни (спа­лю­вання вугілля і сірко­вмісних вуглеводнів), вул­кани, розкладання органіки і роз­пад сірковмісних руд і міне­ра­лів.

"Кільце" в центрі схеми ілю­струє процеси окислення (О) та відновлення (R), завдяки яким відбувається обмін сірки між фондом доступного сульфату і фондом сульфіду заліза, що знаходиться глибоко в ґрунті і опадах.

2.6. Осадовий цикл

Рис.18

Більшість важливих для життя елементів, таких як залізо, кальцій, калій, магній, марганець, мідь, хлор та ін, більше прив'язані до землі, ніж, наприклад, азот або вуглець (рис.18). Їх колообіг входять до загального осадового циклу, циркуляція в якому здійснюється шляхом ерозії, опадоутво­рен­ня, горотворення, вулканізму і біологічного пере­носу.

Чим менша ерозія, тим менший потік речовин буде потрібний ззовні. У періоди мінімальної гео­логічної активності накопичення мінеральних еле­мен­тів живлення відбувається на низовинах і в глибинах океанів за рахунок піднесених районів. Цьо­му сприяє, наприклад, розорювання земель, що збід­нює ґрунти. Але надлишок цих речовин в низинах може привести до того, що життя буде задушене потоками мулу, бруду, токсичних речовин і т.п.