Джерела і сток СО2
Информация - Экология
Другие материалы по предмету Экология
?емах можна вважати, що в процесі фотосинтезу використовується 20-50 % наявної кількості фосфатів і що освічена таким чином органічна речовина стає частиною вуглецевого циклу в океані або залишається у відкладеннях. Така зміна продуктивності приведе до видалення з атмосфери і поверхневих шарів водних систем р. С/рік. Ця кількість відповідає 2-6 % річного викиду вуглецю в атмосферу за рахунок спалювання викопного палива в 1972 році, тому даний процес не можна не враховувати при побудові моделей зміни глобального клімату.
6 Вуглець в континентальній біоті і в грунтах
6.1 Вуглець в біоті і первинна продуктивність
Протягом останніх 20 років були зроблені численні спроби визначення запасів вуглецю в континентальній рослинності і характеристик його річного кругообігу: загальної первинної продуктивності, дихання і утворення детриту. Оцінка, що характеризує стан континентальної біомаси на 1950 рік без урахування сухостою, рівна г С. В більш пізніх роботах, заснованих на більшій кількості даних, вказується, що ця оцінка вмісту вуглецю в живій речовині біомаси швидше за все завищена. В двох дослідженнях, виконаних Дювінье і ін., а також Олсоном і ін., більш детально розглядається неоднорідність існуючих біомів, особливо в тропічних регіонах. Згідно цим двом дослідженням, вміст вуглецю в резервуарі живої континентальної фитомаси на 1970 рік був рівний г С. Однако різні оцінки продуктивності важко порівнювати через відмінність використаних систем класифікації. Зараз стає зрозумілим, що вміст вуглецю у вторинних лісах значний менше ніж в невинних тропічних лісах, а площа, займана першими, більша, ніж вважалася раніше. Багато площ, які раніше передбачалися повністю зайнятими зімкнутими лісами, зараз виявилися зайнятими частково зімкнутими лісами.
Середній час перебування вуглецю в лісових системах складає 16-20 років, але середній вік дерев принаймні в два рази більше, оскільки менше половини чистої первинної продукції перетворюється на целюлозу. Середній час життя вуглецю в рослинах, що не входять в лісові системи, рівний приблизно 3 рокам.
6.2 Вуглець в грунті
За різними оцінками, сумарний вміст вуглецю в складає біля г С. Головна невизначеність існуючих оцінок обумовлена недостатньою повнотою відомостей про площі і вміст вуглецю в торфяниках планети.
Більш повільний процес розкладання вуглецю в грунтах холодних кліматичних зон приводить до більшої концентрації вуглецю грунтів (на одиницю поверхні) в бореальних лісах і травянистих угрупувань середніх широт в порівнянні з тропічними екосистемами. Проте тільки невелика кількість (декілька відсотків або навіть менше) детриту, що поступає щорічно в резервуар грунтів, залишається в них протягом довгого часу. Велика частина мертвої органічної речовини окислюється доза декілька років. В чорноземах біля 98% вуглецю підстилки характеризується часом обігу близько 5 місяців, а 2% вуглецю підстилки залишаються в грунті в середньому протягом 500-1000 років. Ця характерна межа грунтоутворюючого процесу виявляється також в тому, що вік грунтів в середніх широтах, що визначається радіоізотопним методом, складає від декількох сотень до тисячі років і більш. Проте швидкість розкладання органічної речовини при трансформації земель, зайнятих природною рослинністю, в сільськогосподарські угіддя абсолютно інша. Наприклад, висловлюється думка, що 50% органічного вуглецю в грунтах, що використовуються в сільському господарстві Північної Америки, могло бути втрачене унаслідок окислення, оскільки ці грунти почали експлуатуватися до початку минулого століття або на самому його початку.
6.3 Зміни вмісту вуглецю в континентальних екосистемах
За останні 200 років відбулися значні зміни в континентальних екосистемах в результаті зростаючої антропогенної дії. Коли землі, зайняті лісами і травянистимиугрупуваннями, перетворюються на сільськогосподарські угіддя, органічна речовина, тобто жива речовина рослин і мертва органічна речовина грунтів, окислюється і поступає в атмосферу у формі . Якась кількість елементарного вуглецю може також зберігатися в грунті у вигляді деревного вугілля (як продукт, що залишився від спалювання лісу) і, таким чином, вилучатися з швидкого обміну у вуглецевому циклі. Вміст вуглецю в різних компонентах екосистем змінюється, оскільки відновлення і деструкція органічної речовини залежать від географічної широти і типу рослинності.
Були проведені численні дослідження, що мали на своїй меті дозволити існуючу невизначеність в оцінці змін запасів вуглецю в континентальних екосистемах. Грунтуючись на даних цих досліджень, можна прийти до висновку про те, що надходження в атмосферу з 1860 по 1980 рік склало г З і що в 1980 році біотичний викид вуглецю був рівний г С/рік. Крім того, можливий вплив зростаючих атмосферних концентрацій і викидів забруднюючих речовин, таких, як і
7 Прогнози концентрації вуглекислого газу в атмосфері на майбутнє.
Основні висновки
За останні десятиріччя була створена велика кількість моделей глобального вуглецевого циклу, розглядати які в даній роботі не представляється доцільним через те, що вони в достатній мірі складні і обємні. Розглянемо лише стисло основні їх висновки. Різні сценарії, використані для прогнозу вмісту в атмосфері в майбутньому, дали схожі результати. Нижче приведена спроба підвести загальний підсумок наших сьогоднішніх знань і припуще