Главная > Наука > Маршруты путешествий химических элементов

Маршруты путешествий химических элементов

Замечательный русский геохимик, почвовед Б.Б. Полынов обратил особое внимание на то, что всё в природе — рельеф, горные породы, климат, растительность, животные — тесно связано между собой. Учёный писал: «...Причинная связь тянется от одного из них к другому, возвращается обратно и, охватывая... несколько раз каждый из этих элементов, образует сложную бесконечную цепь, образ которой сыграл такую яркую роль в прекрасной и могучей поэтической картине мироздания, некогда нарисованной Гёте:

И крепкой цепью сил природы Весь мир таинственно объят... »

По каким же маршрутам «путешествуют» химические элементы?
Самый длинный маршрут начинается в недрах Земли. На глубине в десятки километров горные породы и минералы подвергаются воздействию высоких давлений и температур. В результате происходит метаморфизм (изменение) их структуры, минерального, а иногда и химического состава, что приводит к образованию метаморфических пород. Опускаясь ещё дальше в глубь Земли, метаморфические породы могут расплавиться и образовать магму. Внутренняя энергия Земли (т.е. эндогенные силы) поднимает магму к поверхности.

С расплавленными горными породами, т.е. магмой, химические элементы выносятся на поверхность Земли во время извержений вулканов, застывают в толще земной коры в виде интрузий. Процессы горообразования поднимают глубинные горные породы и минералы на поверхность Земли. Здесь горные породы подвергаются воздействию солнца, воды, животных и растений, т.е. разрушаются, переносятся и отлагаются в виде осадков в новом месте. В результате образуются осадочные горные породы. Они накапливаются в подвижных зонах земной коры и при прогибании снова опускаются на большие глубины (свыше 10 км). Вновь начинаются процессы метаморфизма, переплавления, кристаллизации, и химические элементы возвращаются на поверхность Земли. Такой «маршрут» химических элементов называется большим геологическим круговоротом. Геологический круговорот не замкнут, т.к. часть химических элементов выходит из круговорота: уносится в космос, закрепляется прочными связями на земной поверхности, а часть поступает извне, из космоса, с метеоритами.

Геологический круговорот — это глобальное путешествие химических элементов внутри планеты. Более короткие путешествия они совершают на Земле в пределах отдельных её участков. Главный инициатор — живое вещество. Организмы интенсивно поглощают химические элементы из почвы, воздуха, воды. Но одновременно и возвращают их. Химические элементы вымываются из растений дождевыми водами, выделяются в атмосферу при дыхании и отлагаются в почве после смерти организмов. Возвращённые химические элементы снова и снова вовлекаются живым веществом в «путешествия». Всё вместе и составляет биологический, или малый, круговорот химических элементов. Он тоже не замкнут. Часть элементов-«путешественников» уносится за его пределы с поверхностными и грунтовыми водами, часть — на разное время «выключается» из круговорота и задерживается в деревьях, почве, торфе.

Ещё один маршрут химических элементов проходит сверху вниз от вершин и водоразделов к долинам и руслам рек, впадинам, западинам. На водоразделы химические элементы поступают только с атмосферными осадками, а выносятся вниз и с водой, и под действием силы тяжести. Расход вещества преобладает над поступлением, о чём говорит само название ландшафтов водоразделов — элювиальные (от лат. eluo — «вымываю»).
На склонах жизнь химических элементов изменяется. Скорость их передвижения резко увеличивается, и они «проезжают» склоны, как пассажиры, удобно устроившиеся в купе поезда. Ландшафты склонов так и называются — транзитными.

«Отдохнуть» от дороги химическим элементам удаётся лишь в аккумулятивных (накапливающих) ландшафтах, расположенных в понижениях рельефа. В этих местах они часто и остаются, создавая для растительности хорошие условия питания. В некоторых случаях растительности приходится бороться уже с избытком химических элементов.

Кому в лесу не докучали комары? А в тайге, где к комарам прибавляются мошка и мокрец, просто невозможно работать без защиты от гнуса — кровососущих насекомых. Вроде бы не вызывает сомнений необходимость самой решительной борьбы с этими врагами, если бы не одно обстоятельство. Таёжные водоразделы обеднены химическими элементами, необходимыми растениям для нормального развития: молибденом, кобальтом, марганцем. Они вымываются водой и уходят вниз. Именно в поймах рек, в болотах, где накапливаются смытые сверху микроэлементы, рождается гнус. Поднимаясь из пойм и болот на водоразделы, он возвращает наверх смытые оттуда вещества. Вот и стоит задуматься: друг комар или враг? Может быть, не стоит его убивать, а достаточно просто смахнуть? Ведь без него не смогли бы нормально жить на водоразделах многие растения.

Постоянная ссылка на страницу: http://pochemy.net/?n=1081