Təbiətdə su dövranı necə işləyir? Təbiətdəki su dövranı: maraqlı faktlar

Su Yerdəki bütün həyatın əsasını təşkil edir. Planetdəki mayenin miqdarı dünyanın mövcudluğu boyu dəyişmir, lakin təbiətdə su dövranı davamlı olaraq baş verir. Bu proses olmasaydı, Yer kürəsində həyat mövcud olmazdı.

Su dövranı bir çox maraqlı vəziyyətlərə səbəb olur. Ən çox budur maraqlı faktlar:

1. Luvrun su təchizatı sistemini quran Pierre Perrault hələ 17-ci əsrdə hidrosirkulyasiya haqqında danışmağa başladı. Alimlərin su dövranının belə işlədiyini sübut etməsindən iki əsr keçdi:

• su okeanlardan, su anbarlarından və yer səthi;
• buxar atmosferə qalxır və hava axınları ilə planetin müxtəlif hissələrinə hərəkət edir;
• Soyuq ərazilərdə kondensasiya baş verir və nəm yağış və ya şeh şəklində aşağı düşür.

2. Dövr nəticəsində su təmizlənir, tərkibini və görkəmini dəyişir (duz təzə olur, buz mayeyə çevrilir, damcılar itirilir və ya mikroelementlərlə doldurulur). Su dövran edərkən faydalı komponentlər daşıyır, lakin mikroblar və viruslar nəmlə birlikdə səyahət edirlər. Məlum xəstəliklərin 85%-i su vasitəsilə yoluxa bilər.

3. Atmosferdə həftə yarım, okeanda isə 3,5 min ildə su tamamilə yenilənir. Gördüyünüz yağış damcıları təxminən 2 ay əvvəl okeanda idi.

4. Təbiətdəki su Günəş və cazibə qüvvəsi ilə hərəkət edir. Atmosferdən əlavə su çaylar, yeraltı axınlar və canlı orqanizmlər tərəfindən daşınır.

5. Atmosferdən gündə təxminən 306 milyard litr su yer üzünə tökülür. Ən çox yağıntı Havay adasının Kauai adasına düşür (orta hesabla ildə 11,684 mm-dir və bu, rekordlardan yalnız biridir). Səhrada isə yağış heç vaxt quma çatmadan buxarlanır.

6. İnsanların sudan istifadəsi onun təbiətdəki miqdarını azaltmır. İnsanların istifadə etdiyi ehtiyatlar dövriyyədə iştirak edir və yenidən su obyektlərinə və torpağa daxil olur. Çirklənmə zərərlidir, çünki suyu "yüklədiyimiz" kimyəvi maddələr və ağır metallar atmosferə, dənizlərə və okeanlara daşınır. Turşu yağışı- insan səhlənkarlığının nəticəsi.

Ancaq təbiətdə tamamilə təmiz (distillə edilmiş) su yoxdur. Yalnız bir insan bunu belə edə bilər.

7. Okeandakı su plankton sayəsində təkcə duzlu deyil, həm də qidalıdır. Alimlər yalnız qida dəyəri baxımından bunu iddia edirlər Atlantik okeanı Bütün torpaqda il boyu yığılan 20 min məhsul qiymətləndirilir.

8. Su dövranı yerin sferalarının termorequlyasiyasına kömək edir və iqlimə təsir göstərir. İstixana effekti suyun dövranını pozur. Bəzi alimlər buzlaqların əridiyini, yağıntıların artdığını və nəticədə planetin su ilə daşacağını iddia edirlər. Digərləri isə hesab edir ki, temperaturun yüksəlməsi buxarlanmanı artırır, ona görə də Yer kürəsi quraqlıq riski altındadır.

9. İnsan orqanizminin 70%-i sudan ibarətdir. 1% itirərək özümüzü susuz hiss edirik. Və 20% maye çatışmazlığı ölümcüldür.

10. Su dövranı təkcə planetin səthində hərəkətlə bağlı deyil. Yeraltı axınlar hərəkət edən və qarşılıqlı əlaqədə olan nəhəng bir maye anbarıdır xarici mühit(yerdən yağan yağışlarla doldurulur, geyzerlər, bulaqlar, dərələrdə və yarğanlardakı çaylar vasitəsilə sıçrayır).

Su dövranı təbii bir hadisədir, varlığımızın açarıdır. Qayğıkeş münasibət insanların su ehtiyatlarına çıxışı təbiətin planetdə həyat vermək və dəstəkləmək üçün unikal qabiliyyətini qoruyub saxlamağa kömək edəcəkdir.

Təbiətdəki suyun dövranı məktəb illərindən hər kəsə məlumdur. Biologiya dərslərində müəllim bu prosesdən danışırdı - yağış şəklində düşən su yerin içindən süzülür, sonra yerdən bulaq halında çıxıb çaylara axır, oradan yol boyu qismən buxarlanaraq çatır. okeanlar. O, həmçinin okeanlardan buxarlanır və yağışla birlikdə düşür. Danışarkən diaqramı göstərdi:

Bu prosesin nə qədər sadə və əlçatan olduğu diaqramda göstərilmişdir. Mübaliğəsiz onu sinifdə biologiyadan əlaçı olmayan şagird də başa düşürdü. Müəllim diaqramsız izah etsəydi, suyun dövranının mahiyyətini dərk edən şagirdlərin sayı nə qədər azalardı? Düşünürəm ki, tələbələrin yaxşı üçdə biri ilk dəfə materialı başa düşə bilməzdi. Bu misal onun vizuallaşdırılmasının hər hansı bir prosesi başa düşmək üçün nə qədər vacib olduğunu, verilən məlumatın qavranılmasını nə qədər sürətləndirdiyini göstərir.

Bu sxemlərin müxtəlifliyi böyükdür. Google-da “su dövriyyəsi diaqramı” üçün sadə axtarış apararaq, onların çoxlu çeşidinə rast gəlirik:

Ancaq bunların hamısı uşaqlar və məktəblilər üçün sxemlərdir. Sorğunu bir az dəyişib, hər şeyin ciddi və elmi olması üçün “hidroloji dövriyyə diaqramı” axtarsaq nə olar? Bu diaqramı görürük:

Gördüyümüz kimi, məktəblilərə öyrədilən sxemlərə çox oxşar olan bu sxemin yaradıcısı çox görkəmli alim, Milli Atmosfer Tədqiqatları Mərkəzinin İqlim Dəyişikliklərinin Təhlili Şöbəsinə rəhbərlik edən Kevin E.Trenbertdir. O, 2001 və 2007-ci illərdə İqlim Dəyişikliklərinin IPCC Elmi Qiymətləndirilməsinin (IPCC Dördüncü Qiymətləndirmə Hesabatına baxın) aparıcı müəllifi olub və İqlim Dəyişkənliyi və Proqnozlaşdırıla bilmə (CLIVAR) proqramı üzrə Elmi Rəhbər Qrupda xidmət edir. O, həmçinin Ümumdünya İqlim Tədqiqatları Proqramının Birgə Elmi Komitəsində işləyir. O, 2000-ci ildə Yeni Zelandiya Kral Cəmiyyətinin fəxri üzvü seçilmiş, iyul ayında Amerika Meteorologiya Cəmiyyətinin mükafatı və 2003-cü ildə NCAR Fərqlənməli Nailiyyət Mükafatı almışdır.

Bu şəkildə vizuallaşdırılan sxemlər kifayət qədər tanınmış alimlər tərəfindən də istifadə olunur, onları fəaliyyətləri üçün çox vacib hesab edir, baş verən prosesləri dərk edir və onların mahiyyətinin dərk edilməsini insanlara çatdırır.

Su Kainatda üzvi həyatın yaranmasının əsaslarından biridir. Bu biridir mühüm elementlər planetimizdə. Su çox oynayır mühüm rol insanın inkişafında, onun həyatının əsasını təşkil edir. Məktəbdə elm dərsləri zamanı bizə planetdəki suyun dövranı haqqında danışırdılar.

Bu prosesin diaqramı çox sadədir (şək. 1). Okeanların və quruların səthindən su buxarlanır, buxar molekulları yuxarıya doğru qalxır, burada su bulud şəklində qatılaşır və yerə yağıntı kimi düşür. Dağlarda qar əriyir və çaylar əmələ gəlir ki, onlar birləşərək çay yaradır... Heç düşünmüsünüzmü ki, dağlarda nə qədər qar daim əriməlidir, amma orada qar il boyu uzanır və ərimir. hətta bir çayın axını saxlamaq üçün?

düyü. 1. Təbiətdə su dövranının diaqramı

Yuxarıdakı diaqram verir düzgün izahat yalnız bəziləri təbiət hadisələri və planetdə su ilə baş verən real proseslərdən uzaqdır. Bu diaqram qışda 30 dərəcə şaxtada buludların əmələ gəlməsini izah etmir, su buxarlana bilmir; Bizə deyirlər ki, küləyin dənizlərdən və okeanlardan buludları qitənin ortasına gətirir, lakin sakit havada quruda da buludlar əmələ gəlir. Bu sxem ümumi yağıntı ilə buxarlanan suyun miqdarı arasındakı fərqi izah edə bilməz. Daha böyük bir sirr çayların daşıdığı suyun miqdarıdır.

Alimlər planetdəki suyun miqdarını hesablayıblar - 1 386 000 milyard litr. Bununla belə, belə nəhəng rəqəm yalnız çaşdırır, çünki yağıntıların, atmosferdəki buxarın və illik su axınının qiymətləndirilməsi müxtəlif ölçü vahidlərində aparılır. Buna görə də, çoxları aşkar şeyləri vahid bir bütövlükdə birləşdirə bilməz. Biz mayenin adi ölçü vahidlərində - litrlərdə rəqəmləri təhlil etməyə çalışacağıq.

Bütün planeti nəzərə alsaq, ildə orta hesabla təxminən 1000 millimetr yağıntı düşür. Meteorologiyada bir millimetr yağıntı kvadrat metrə bir litr suya bərabərdir.

Yerin səthi təxminən 510.072.000 kvadrat kilometrdir. Bu o deməkdir ki, bütün əraziyə təxminən 510,072 milyard litr yağıntı düşür. Bu, planetin ümumi su ehtiyatlarının üçdə birini təşkil edir.

Təbiətdəki su dövranının əsaslarına əsaslanaraq, yağıntının düşməsi ilə eyni miqdarda su buxarlanmalıdır. Bununla belə, okeanların səthindən buxarlanma, müxtəlif mənbələrə görə, ildə təxminən 355 milyard litr təşkil edir. Yağıntılar su səthindən buxarlanandan bir neçə dəfə çox miqyasda düşür. Paradoks!

Belə bir dövrə ilə planet çoxdan su altında qalmalı idi. Başqa bir sual yaranır: artıq su haradan gəlir? Oxuyub istinad materialları, cavabı tapa bilərsiniz - su atmosferdə böyük miqdarda olur. Bu, 12.700.000 milyard kq su buxarıdır.

Bir litr su buxarlandıqda bir kiloqram buxar verir, yəni 12.700.000 milyard litr buxar şəklində atmosferə yayılır. Deyəsən, itkin əlaqə tapıldı, amma yenə də bir ziddiyyətimiz var. Atmosferdə suyun mövcudluğu təxminən sabitdir və əgər su atmosferdən bu qədər miqdarda geri dönməz şəkildə yerə tökülsə, bir neçə il ərzində planetdə həyat qeyri-mümkün olardı.

Çaylarda su axınının hesablanması da ziddiyyətli məlumatlar verir. Məsələn, Vikipediyaya istinadən rəsmi mənbələr Təkcə Niaqara şəlaləsinə düşən suyun həcmi saniyədə 5700 kubmetrdir. Litr baxımından bu, ildə 179,755 milyard litr təşkil edəcək.

Ancaq Venesuelanın gözəlliyinə heyran olmaq üçün hesablamalara ara verək. Göründüyü kimi (şəkil 2), dağın zirvəsi şəlalələri kifayət qədər dəstəkləmək üçün qar və gölləri olmayan düz bir yayladır. Buna baxmayaraq, Amazon, Orinoko və Essequibo hövzələrinin çayları bu dağın ətəyindən başlayır.

Və təbiətdəki su dövranının məktəb diaqramına görə Roraima dağında şəlalələrin mənbəyinin olmasını izah etmək mümkün deyil.

düyü. 2. Kukenana şəlaləsi, Roraima dağı, Canaima parkı, Venesuela, Braziliya və Qayananın fotoşəkili.

Elm tarixindən məlumdur ki, V.İ. Vernadski Yerlə kosmos arasında qaz mübadiləsinin mövcudluğunu fərz edirdi. Vernadski hesab edirdi ki, yer qabığında bəzi maddələrin parçalanması və digər maddələrin sintezi baş verir. 1911-ci ildə o, “Qaz mübadiləsi haqqında yer qabığı"Sankt-Peterburqda İkinci Mendeleyev Konqresində. İndi bu, elmi fakt hesab olunur.

Çox sonralar İrlandiya, Kanada və Çin geofizikləri Yerin daxili hissəsi üçün xarakterik olan şəraiti modelləşdirərək suyun planetin daxili hissəsində sintezi nəticəsində yarandığını göstərdilər. Tədqiqat materialları Earth and Planetary Science Letters jurnalında dərc olunub.

Adət etdiyimiz şeh yalnız səhərlər otların üstündə tapıla bilər, lakin fermerlər yaxşı bilirlər ki, orada yeraltı şeh, eləcə də əkin sahəsinin daxilində məskunlaşan gündüz şehləri var. Beləliklə, Ovsinsky I.E. kitabında" Yeni sistem kənd təsərrüfatı” bu hadisələrdən bəhs edir. Təbiətdə suyun sintezi 2013-cü ildə ABŞ-ın Minnesota ştatında və Kanadada videoya çəkilmiş “buz sunamisi” (şək. 3) halları ilə təsdiq edilmişdir. Qar may ayında yazda sintez edilmişdir və belə hallar təcrid olunmur.

düyü. 3 2013 buz sunamisinin fotoşəkili, Minnesota, ABŞ. Mənbə: www.wptv.com

Alimlər Yerin kosmosda hərəkəti zamanı atmosfer maddəsinin bir hissəsini itirməsi faktını müəyyən ediblər. Bununla belə, planetin atmosferi qalır, yəni itirilmiş maddə bərpa olunur. Bu, planetimizi təşkil edən digər maddələrə aiddir.

Maddələrin sintezinin belə faktları tükənmiş quyularda neftin çıxarılmasına çevrildi. Məlum olub ki, əvvəllər hesablanmış neft ehtiyatlarının 150%-i çoxdan kəşf edilmiş yataqlarda hasil edilib. Və belə yerlər çox idi: Gürcüstan və Azərbaycanın sərhədi (100 ildən artıqdır ki, neft hasil edən iki yataq), Karpat, Cənubi Amerika və s. Depozit " Ağ pələng“Vyetnamda neftin olmaması lazım olan əsas süxurların qalınlığından neft çıxarır.

Rusiyada Romashkinskoye neft yatağı 70 ildən çox əvvəl kəşf edilmiş on supernəhəngdən biridir beynəlxalq təsnifat. 80% tükənmiş hesab edildi, lakin hər il ehtiyatları 1,5-2 milyon ton artır. Yeni hesablamalara görə, neft 2200-cü ilə qədər hasil oluna bilər və bu, hədd deyil.

Qroznının Köhnə yataqlarında ilk quyu 19-cu əsrin sonlarında qazılmış, keçən əsrin ortalarında isə 100 milyon ton neft çıxarılmışdır. Sonralar depozit tükənmiş hesab edildi və 50 ildən sonra ehtiyatlar bərpa olunmağa başladı.

Bu faktlara əsaslanaraq belə nəticəyə gələ bilərik ki, planetdə elementlərin sintezi möcüzə və ya anomaliya deyil - bu, təbii hadisədir. Su müəyyən şərtlər altında və planetimizdə heterojenliyin müəyyən sahələrində sintez olunur. Su dövranı, şübhəsiz ki, təbiətdə mövcuddur, lakin bu, Yer planetimizin yaranması prosesi ilə əlaqəli olan maddənin çevrilməsi prosesidir.

Planetdə maddələrin sintezinin niyə baş verdiyini anlamaq üçün planetimizin necə yarandığını bilmək lazımdır. Bu sualların cavabını rus alimin kitablarında tapırıq.

Kainatımız özünəməxsus xüsusiyyətlərə və keyfiyyətlərə malik olan yeddi əsas maddədən ibarətdir. İlkin maddələr bir-biri ilə birləşməklə maddənin hibrid formalarını əmələ gətirir. Planetimizin maddələri onlardan əmələ gəlir.

İlkin maddələrin birləşməsi yalnız müəyyən şərtlər daxilində mümkündür. Bu vəziyyət məkanın ölçüsündə dəyişiklikdir.

Ölçü ilkin maddələrin xassə və keyfiyyətlərinə uyğun olaraq fəzanın kvantlaşdırılmasıdır (bölünməsi). Hibrid formaların (maddələrin) əmələ gəlməsi üçün kifayət qədər ölçü dəyişikliyi fövqəlnovanın partlaması zamanı baş verir. Eyni zamanda, partlayışın episentrindən kosmosun ölçülərinin pozulmasının konsentrik dalğaları yayılır ki, bu da planetlərin əmələ gəldiyi məkan heterojenlik zonalarını yaradır. Planet sistemlərinin formalaşması haqqında daha çox oxuya bilərsiniz.

İlkin maddə bu zonalara daxil olduqda, onlar birləşməyə və fiziki sıx maddə də daxil olmaqla, hibrid maddə formalarını yaratmağa başlayırlar. Bu proses bütün heterojenlik zonası doldurulana qədər davam edəcək. Maddənin sintezi prosesi nəticəsində qeyri-homogenlik zonasındakı ölçülülük tədricən fövqəlnova partlayışından əvvəlki səviyyəyə qaytarılır.

İlkin maddələrdən fiziki sıx maddənin və digər hibrid formaların sintezi prosesi nəticəsində ölçülərin heterojenliyi zonasında bir-birinin içində yuvalanmış altı maddi sfera əmələ gəlir. Bu sferalar ilkin maddələrin hibrid formalarından yaradılmışdır və bu altı sferanın hər birinə daxil olan ilkin maddələrin sayına görə fərqlənir. Planetimiz Yerin quruluşu məhz belədir (Şəkil 4.)

Fiziki sıx kürə ( 1 ) Yerin 7 əsas maddədən ibarətdir, bu sferanın maddəsi dörd birləşmə vəziyyətinə malikdir - bərk, maye, qaz və plazma. Müxtəlif aqreqasiya halları ölçülərin kiçik bir miqdar dəyişməsi nəticəsində yaranır.

düyü. 4. Yer planeti kosmosun heterojenliyi zonasında. (Mənbə: Levashov N.V. Essence and Reason. cild 1. 1999. Qava 1. Yer planetinin keyfiyyət quruluşu. Şəkil 6.)

Hər bir maddənin bu maddənin öz ölçü səviyyəsi var davamlı və planetin formalaşma mərkəzindən ölçü fərqinə görə paylanır. Heterojenlik zonası daxilində ağır elementlər maksimuma, yüngül elementlər isə minimum ölçüyə malikdir.

Su yüngül elementlərin - oksigen və hidrogenin sintezi nəticəsində əmələ gəlir və maye kristaldır. Atmosfer 20% oksigendən ibarətdir. Hidrogen qazlar arasında ən yüngüldür, lakin onun atmosferdəki miqdarı əhəmiyyətsizdir - 0,000055%. Buna baxmayaraq, planetimizə yağış yağır - su molekulları qaz halından (atmosferdəki buxardan) maye vəziyyətə keçir (şək. 5).

Ölçülərin dəyişməsi bərk maddə ilə atmosfer arasındakı sərhəd səviyyəsində baş verərsə, şeh düşür, əgər buludluluq səviyyəsindədirsə, damcı əmələ gəlməsi prosesi təbiətdə zəncirvari olur və yağış yağır. Atmosfer öz mahiyyətini itirir. Kosmosun heterojenliyi kompensasiya edilmədən qalır. Planetin formalaşması başa çatdıqdan sonra onu yaradan maddə formaları bir-biri ilə birləşmədən planetar heterojenliyimiz vasitəsilə öz hərəkətlərini davam etdirirlər. Lakin uyğun şərtlər yarandıqda, ilkin məsələlər yenidən maddəni təşkil edir. Su atmosferdə buxar şəklində bərpa olunur.

Bir çox elm adamı hidrogen və digər qazların Yerin bağırsaqlarından gəldiyi nəzəriyyəsinə meyllidir. Bu, hələ 1902-ci ildə E. Suess tərəfindən təklif edilmişdir. O, suyun maqma kameraları ilə əlaqəli olduğuna inanırdı, oradan qazlı məhsulların bir hissəsi kimi yer qabığının yuxarı hissələrinə buraxılır.

Planetin bağırsaqlarında mürəkkəb molekulların sintezi üçün kifayət qədər şərait yaranır, çünki ilkin maddə planetar heterojenlikdən keçərək, bütün heterojenlik daxilində sintezi mümkün olan yüngül elementləri daşıyır. Maqma əslində buxar şəklində su ehtiva edir və maqma da dövri cədvəlin demək olar ki, bütün elementlərini ehtiva edir.

Hidrogen və oksigen molekulları öz ölçü səviyyələrini tutmaq üçün suyun sintezinin mümkün olduğu heterojenlik zonalarına daxil olurlar. Dərinliklərdən yüksələn buxar bərk səthin sərhədlərinə çatır, burada ölçüdəki kiçik dəyişikliklər səbəbindən su molekulları qaz halından maye vəziyyətə keçir. Çaylar belə əmələ gəlir.

Maddənin sabitlik diapazonlarının sərhədləri atmosfer, okeanlar və planetin bərk səthi arasındakı ayrılma səviyyələridir. Planetin kristal quruluşunun sabitlik sərhədi heterojenliyin formasını izləyir, buna görə də bərk qabığın səthində çökəkliklər və çıxıntılar var.

düyü. 5. Planetdə maddələrin paylanması.

Biosferdə baş verən proseslərdə suyun rolu çox böyükdür. Su olmadan canlı orqanizmlərdə maddələr mübadiləsi mümkün deyil. Yer üzündə həyatın yaranması ilə su dövranı nisbətən mürəkkəbləşdi, çünki sadə fizioloji buxarlanma fenomeninə daha çox mürəkkəb proses bitki və heyvanların həyatı ilə əlaqəli bioloji buxarlanma (transpirasiya).

Qısaca olaraq təbiətdəki su dövranını aşağıdakı kimi təsvir etmək olar. Su Yer səthinə yağıntı şəklində çatır ki, bu da əsasən bitkilərin fiziki buxarlanması və suyun buxarlanması nəticəsində atmosferə daxil olan su buxarından əmələ gəlir. Bu suyun bir hissəsi birbaşa su obyektlərinin səthindən və ya dolayı yolla bitki və heyvanlar vasitəsilə buxarlanır, digər hissəsi isə yeraltı sularla qidalanır.

Buxarlanmanın xarakteri bir çox amillərdən asılıdır. Beləliklə, meşə sahəsindəki vahid ərazidən su obyektinin səthindən əhəmiyyətli dərəcədə daha çox su buxarlanır. Bitki örtüyünün azalması ilə transpirasiya da azalır və nəticədə yağıntının miqdarı da azalır.

Hidroloji dövrədə suyun axını yağıntı ilə deyil, buxarlanma ilə müəyyən edilir. Atmosferin su buxarını saxlamaq qabiliyyəti məhduddur. Buxarlanma sürətinin artması yağıntıların müvafiq olaraq artmasına səbəb olur. Hər an buxar şəklində havada olan su Yerin səthində bərabər paylanmış orta hesabla 2,5 sm qalınlığında təbəqəyə uyğun gəlir. İldə düşən yağıntının miqdarı orta hesabla 65 sm-dir. Nəticədə, atmosfer cəbhəsindən gələn su buxarı ildə təxminən 25 dəfə (iki həftədə bir dəfə) dövr edir.

İçindəki su tərkibi su obyektləri və atmosferdən yüzlərlə dəfə çox torpaq, lakin eyni sürətlə ilk iki fond vasitəsilə axır. Yer səthində suyun maye fazasında orta daşınma müddəti təqribən 3650 ildir ki, bu da onun atmosferdə daşınma müddətindən 10 000 dəfə çoxdur. İnsan təsərrüfat fəaliyyəti prosesində hidroloji dövrə - suyun buxarlanması əsasında güclü təsir göstərir.

Su hövzələrinin və ilk növbədə dənizlərin və okeanların neft məhsulları ilə çirklənməsi fiziki buxarlanma prosesini, meşə sahəsinin azalması - transpirasiya prosesini kəskin şəkildə pisləşdirir. Bu, təbiətdəki su dövranının təbiətinə təsir etməyə bilməz.

Həyati əhəmiyyətli qida maddələrinin qlobal dövrləri biosferdə müxtəlif bioloji icmaların yerli yaşayış yerləri ilə məhdudlaşan bir çox kiçik dövrələrə parçalanır. Onlar daha çox və ya daha az mürəkkəb və içərisində ola bilər müxtəlif dərəcələrdə müxtəlif növ xarici təsirlərə həssasdır. Lakin təbiət qərar verdi ki, təbii şəraitdə bu biokimyəvi dövrlər “nümunəvi tullantısız texnologiyalar”dır. Tsikllik qida maddələrinin 98-99% -ni əhatə edir və yalnız 1-2% hətta tullantılara deyil, geoloji ehtiyata gedir.

Sadə transferdən fərqli olaraq - böyük dövrədə mineral elementlərin hərəkəti - kiçik dövrədə ən çox mühüm məqamlarüzvi birləşmələrin sintezi və məhv edilməsidir. Həyatın əsasını təşkil edən bu iki proses onun əsas xüsusiyyətlərindən birini təşkil edən müəyyən əlaqədədir.

Canlı maddənin unikal xassələri və onun qazları çevirmək və kimyəvi elementləri cəmləşdirmək qabiliyyətində özünü göstərən biogeokimyəvi funksiyaları onun planetdə miqyası və nəticələri baxımından böyük olan geokimyəvi işləri yerinə yetirmək qabiliyyətini izah edir.

Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, təbii sistemin (NS) işləməsi üçün əsas enerji və maddi əlaqələrdir. PS-də olan maddə qapalı dairədə hərəkət edərək biogeokimyəvi dövrə əmələ gətirir .

Avtotroflardan heterotroflara gedən yolda qida maddələri sözdə daxil ola bilər ehtiyat fondları, bir növ çökdürmə çənləri. Buradakı maddələr hərəkətsizdir və yalnız canlı maddə ilə əlaqəli olmayan mineral çevrilmələrə məruz qalır. Belə ehtiyat fondları, məsələn, kömür yataqları və dəniz dibindəki karbonat süxurlarının yataqlarıdır. Ehtiyat fondlarına həmçinin meşə ekosistemlərindəki ağac ehtiyatları, torf yataqları, meşə zibilləri, humus, atmosferdə karbon qazı şəklində olan karbon ehtiyatları, hidrosfer, torpaq, sularda həll olunan kimyəvi elementlər və suların özlərində də aid etmək olar.

Maddənin hərəkət sürəti və sabitlik baxımından ehtiyat fondları heterojendir. Ehtiyat fondunun hüdudları daxilində canlı orqanizmlərin asanlıqla əldə edə biləcəyi maddə kütləsini müəyyən etmək olar. Belə materiya, bir qayda olaraq, ehtiyat fondların qalan hissəsinə nisbətən maddə axınının daha çox enerjili hərəkət etdiyi yüksək mobil geosferlərdə cəmləşmişdir. Bu maddənin bioloji qida zəncirlərində iştirak etmək şansı daha yüksəkdir. Bu maddə kütləsi adlanır mübadilə fondu.

Atmosferin, hidrosferin və biosferin ehtiyat fondları adətən asanlıqla əldə edilir, onlardan maddə asanlıqla çıxarılır və asanlıqla onlara qaytarılır, buna görə də burada baş verən proseslər nisbətən sabitdir. Çöküntü dövriyyəsi fondundan (litosferdən) maddə çıxarmaq daha çətindir. Ona görə də bu fondun iştirakı ilə gedən proseslər daha az aktiv və qeyri-sabitdir. Burada ehtiyata giriş ondan çıxarılandan daha sürətlə gedir. Maddənin çıxarılması və ehtiyat fondlara qaytarılması prosesi biogeokimyəvi dövrlərin bir hissəsidir.

Təkamül prosesində biogeokimyəvi dövrlər demək olar ki, qapalı, dairəvi xarakter almışdır. Bunun sayəsində dövrədə iştirak edən maddələrin tərkibinin, miqdarının və konsentrasiyasının müəyyən sabitliyi, dinamik tarazlığı qorunur. Eyni zamanda bioloji dövrənin natamam bağlanması səbəbindən atmosferdə azot və oksigen toplanır, yer qabığında karbon birləşmələri (neft, kömür, qaz), okeanda isə müxtəlif duzlar toplanır.

Atmosferin yüksək hərəkətliliyi və orada böyük mübadilə fondunun olması səbəbindən bəzi dövrlər (oksigen, karbon, azot) tez özünü tənzimləmək qabiliyyətinə malikdir. Məsələn, karbon qazının yerli konsentrasiyaları sürətlə dağılır və bitki örtüyü tərəfindən daha tez udulur.

Çöküntü dövrləri rejimində baş verən dövrələr (kükürd, fosfor, dəmir dövriyyəsi) daha az aktiv və az tənzimlənir. Bu maddələrin əsas hissəsi oturaq litosferdə cəmləşmişdir.

Həm geoloji, həm də bioloji dövrlər geri dönməzliyi ilə xarakterizə olunur. Yeni elementlər, yeni şərtlər, müxtəlif ritmlər və dövrlərin əlaqələri onlara mütləq daxil edilir. Daim yığılan bu fərqlər hər yeni dövrlə hətta bioloji sistemlərdə də nəzərəçarpacaq dəyişikliklərə səbəb olur. Bəzi elementlər dövri olaraq dövrandan çıxır və bu və ya digər müddətə dalana dirənir ki, bu da biosferin inkişafına gətirib çıxarır.

Təhlükəsizlik sualları

Təbiətdəki su dövranı modifikasiyanın baş verdiyi mürəkkəb bir prosesdir fiziki vəziyyət su və onun müxtəlif ekosistemlər arasında dövranı. Hər il su Yerin səthindən hər tərəfi 80 km olan kuba bərabər miqdarda buxarlanır. Sonra qar və yağış şəklində planetin səthinə qayıdır. Bunun sayəsində Yer üzündə həyat inkişaf edir.

Yer kürəsinin su ehtiyatlarının böyük hissəsi okeanlarda yerləşir, ona görə də planetimizin su ehtiyatlarının 97,5%-i duzlu mayedir. Qalan hissəsi şirin sudur və aşağıdakı kimi paylanır:

• Buzlaqlar və daimi qar örtüyü – 68,9%.
• Qrunt suları (torpağın rütubəti, bataqlıq, permafrost) – 30,8%.
• Göllər və çaylar - 0,3%

Təbiətdəki su dövranı okean, quru, litosfer və atmosfer arasında daimi su mübadiləsinin baş verdiyi bir prosesdir. Bu mübadilə zamanı su ya maye, ya bərk və ya buxar olur. O, nəinki hərəkət edir, həm də özü ilə çoxlu miqdarda faydalı elementlər daşıyır, onsuz Yer kürəsində həyat olmazdı.

Su daim planetin ətrafında hərəkət edir, halbuki mayenin miqdarı çevrilsə də milyonlarla il ərzində dəyişməyib. Əvvəlki dövrlərdə maye halında olan su indikindən xeyli az idi, çünki onun əsas ehtiyatları buzlaqlarda cəmləşmişdi. Buna görə də 20 min il əvvəl Alyaskadan Asiyaya və ya Fransadan Böyük Britaniyaya qurudan asanlıqla səyahət etmək mümkün idi.

Dövr necə baş verir?

Su dövriyyəsi çox aktivdir. Gün ərzində planetimizə 306 milyard litr maye düşür və eyni miqdar atmosferə qayıdır.

Dövrənin əsas nöqtələri aşağıdakılardır:

• Su hövzələrinin (dənizlər, okeanlar, göllər və çaylar) səthindən su buxarlanır, kondensasiya olunur, buludlarda toplanır və yağıntı şəklində düşür.
• Su bitkilərdən buxarlandıqda, eyni mərhələlərdən keçir - buxarlanma (transpirasiya), kondensasiya və yerə yağma.
• Buzlaqlardan buxarlanma prosesi sublimasiya adlanır (maye mərhələsindən yan keçərək bərk haldan qaz halına keçid).
• Dağlara düşən yağıntılar, eləcə də qar və buzların əriməsi müxtəlif su anbarlarını və torpağı su ilə doyuraraq səthə axan dağ çaylarının əmələ gəlməsinə səbəb olur.
• Qrunt suları bütün quruda yerləşən su mənbələrini və bitkiləri su ilə təmin edə bilər. Qrunt suları suyun infiltrasiya (torpağa nüfuz etmə) və süzülməsi (məsaməli səthdən mayenin axması) prosesi ilə doldurulur.

Dövrün hərəkətverici qüvvəsi okeanı və digər su səthlərini qızdıran Günəşin enerjisidir. Bu, suyun buxarlanmasına səbəb olur ki, bu da qaz halına gəlir və buxar kimi atmosferə qaçır.

Bir müddət sonra atmosferdəki buxar buludlara çevrilir və sonra yağıntı - yağış, qar və ya dolu şəklində yerə qayıdır. Yağıntı Yer səthinə çatdıqda, yenidən buxar formasına qayıda bilər, planetin səthində su axınları şəklində hərəkət edə və ya yer tərəfindən udula bilər (süzülmə).

Quru ekosistemlərində yağış damcıları yerə çatmazdan əvvəl əvvəlcə ağacların, kolların və ya otların yarpaqlarına dəyir. Suyun bir hissəsi yerə çatmadan dərhal bitkilərin səthindən buxarlanır. Mayenin qalan hissəsi torpaq tərəfindən udulur və çox hissəsi yerin altına düşür.

Bir qayda olaraq, su yalnız torpaq su ilə doymuş olduqda yerin səthi boyunca hərəkət etməyə başlayır. Bu, yağış çox güclü olduqda və ya səth suyu udmaq iqtidarında olmadıqda baş verir. Belə bir səth təbii ekosistemdə daşlar və ya şəhər və ya qəsəbə mühitində asfalt və sement ola bilər.

Sirkulyasiyanın baş verməsi üçün nə qədər vaxt lazımdır?

Təbiətdə suyun hərəkəti ilə baş verir müxtəlif sürətlərdə. Səth çox sürətlə hərəkət edir, okeanların dərinliklərində, yeraltı və buz halında isə dövriyyə olduqca yavaşdır. Planetin əsas su anbarlarında suyun hərəkət vaxtı aşağıdakı kimidir:

• Canlı orqanizmlərin su mübadiləsi – 1 həftə.
• Atmosfer - 1,5 həftə.
• Çaylar - 2 həftə.
• Torpaqda nəmlik - 2 həftədən 1 ilə qədər.
• Bataqlıq suyu - 1 ildən 10 ilə qədər.
• Göllər və su anbarları – 10 il.
• Okeanlar və dənizlər - 4 min il.
• Qrunt suları - 2 həftədən. 10 min ilə qədər.
• Buzlaqlar və permafrost - 1 min ildən 10 min ilə qədər

Torpağın yuxarı təbəqələrində köklər maddələr mübadiləsi prosesində su molekullarından istifadə edən bitkilərin ehtiyacları üçün suyu qismən udur. Bitki toxumalarında olan su sonradan onları yeyən heyvanların bədəninə keçə bilər. Buna baxmayaraq, kök sistemi vasitəsilə bitkilərə daxil olan suyun çox hissəsi transpirasiya prosesi ilə geri qaytarılır. Bu bioloji termin suyun torpaqdan köklərə axması, bitkinin ölü hüceyrələrdən əmələ gələn kanallar sistemi ilə hərəkəti və yarpaqlardakı məsamələrdən (stoma) buxarlanması deməkdir.

Su kök sistemi vasitəsilə bitkilərə daxil olmazsa, torpağın üzvi və mineral təbəqələrinə nüfuz edərək, qum, çınqıl hissəcikləri və daşların çatları arasında yerləşən yeraltı suları əmələ gətirir.

Bu çox mühüm hissəsidir təzə maye ehtiyatları. Qrunt suları yerin məsamələri və yarıqları vasitəsilə yavaş-yavaş hərəkət edir və adətən axına, çaya və ya gölə axır. Bu zaman qrunt suları yenidən səth suyuna çevrilir.

Bəzi qrunt suları torpağın mineral təbəqələrində çox dərinlikdə qala və minilliklər boyu orada qala bilər. Yeraltı su anbarları (sulu qatlar, akiferlər) mənbədir içməli su quyular vasitəsilə insanların istifadəsinə verilir. Hal-hazırda, quyularda su tez-tez sulu təbəqələrdən doldurulmasından daha sürətli istifadə olunur.

Su niyə lazımdır

Su Yerdə göründüyü ilk günlərdən planetimizin həyatında mühüm rol oynamışdır. Əvvəlcə planetimiz isti bir top idi. Lakin tədricən qazlar Yerin içindən onun atmosferinə daxil olmağa başladı, o cümlədən. və su buxarı. Bu, yer qabığının soyumasına səbəb oldu və həyatın inkişafına töhfə verdi, çünki su bütün canlılar üçün son dərəcə vacib bir maddədir. Məsələn, insan orqanizmi yarıdan çox sudan ibarətdir və orqanizmin hüceyrələrinə mikroskop altında baxsanız, onların 70%-dən çoxunun su olduğunu görə bilərsiniz. Ona görə də insanlar hamı kimidirlər yerüstü orqanizmlər, yaşamaq üçün daimi və fasiləsiz şirin su təchizatı tələb olunur.

Şirin suyun çatışmazlığı planetimizdəki müxtəlif ekosistemlər üçün ən ciddi nəticələrə səbəb ola bilər. Buna görə də insanlar daim istifadənin səmərəliliyini artırmağa yönəlmiş yeni texnologiyalar icad edirlər. su ehtiyatları. Bunlara yeraltı sulardan istifadə etmək üçün quyuların qazılması, kanalizasiyalarda yağışın yığılması, okean və dənizlərdən şirin su əldə etmək üçün duzlu sudan duzun çıxarılması daxildir. Bu irəliləyişlərə baxmayaraq, dünyanın bir çox yerində təmiz, sağlam mayelər həmişə mövcud deyil.

Su dövranı həm özlüyündə vacibdir, həm də digər dövriyyə növləri üçün hərəkətverici qüvvədir. Məsələn, yağıntılar və yerüstü su axını müxtəlif elementlərin dövrəsində böyük rol oynayır. Bunlara karbon, azot, fosfor və kükürd daxildir. Axın səth suları elementləri quru (yer) ekosistemlərindən su (su) ekosistemlərinə köçürməyə kömək edir. Su dövranı müxtəlif biogeokimyəvi dövrlərin tərkib hissəsidir. Bu, hidrosferdə, atmosferdə, litosferdə və biosferdə baş verən proseslərdə müxtəlif elementlərin çoxsaylı iştirakının baş verdiyi proseslərin adıdır.