Поток энергии и круговорот веществ в биосфере, большой и малый круговорот веществ

Биосфера является глобальной открытой системой, имеющей «вход» и «выход». Входом биосферы является поток солнечной энергии из космического пространства, а также химической энергии, которая поступает из литосферы. На выходе биосферы имеется рассеиваемая и излучаемая, по преимуществу тепловая энергия, уходящее из круговорота вещество и поток исходящей информации.

Неживая природа и живые организмы непрерывным образом взаимодействуют друг с другом, образуя круговорот энергии и вещества в биосфере. Из внешней среды в живой организм поступают разнообразные химические компоненты. Потом в результате распада органических веществ данные элементы вновь будут возвращены в окружающую среду. Таким образом, из неживой природы в живые организмы и наоборот непрерывно перемещаются химические компоненты.

Ученые выделяют два типа круговорота веществ: геологический (большой кругооборот); биологический (малый кругооборот). Движущей силой геологического круговорота веществ являются внешние (солнечная радиация, гравитация) и внутренние (энергия недр Земли, температура, давление) геологические процессы, биологического — деятельность живых существ.

Геологический (большой) круговорот происходит без участия живых организмов. Под действием внешних и внутренних факторов формируется и сглаживается рельеф. В результате землетрясений, выветривания, извержения вулканов, движения земной коры образуются долины, горы, реки, холмы, формируются геологические слои.

Биологический (малый) круговорот веществ в биосфере происходит при участии живых организмов, которые преобразуют и передают энергию по пищевой цепочке. Устойчивая система взаимодействия живого (биотического) и неживого (абиотического) веществ на определенной территории называется биогеоценозом.

Одновременно с переходом вещества также происходит перемещение энергии. Солнце представляет собой единственный энергетический источник на планете. Большая часть от всей энергии уходит на то, чтобы обогреть землю и на испарение воды, а на нужды растений ассимилируется очень малая часть энергии —примерно 1-2%. Растения связывают и запасают солнечную энергию — в этом состоит их основная функция, затем накопленная энергия будет израсходована для поддержания биохимических процессов. Благодаря пищевым связям в биоценозах поддерживается механизм передачи энергии между организмами.