Глобальний біохімічний круговорот в біосфері не є замк-нутим. Безперервному кругообігу в біосфері Землі піддаються тільки речовини:
- оновлення живої речовини біосфери відбувається за 8 років;
- фітомаси суші (біомаси наземних рослин) - за 14 років;
- маси живого речовини океану - за 33 дня;
- фітомаси океану - за один день;
- повна зміна вод в гідросфері - за 2800 років;
- кисню в атмосфері - за кілька тисяч років;
- вуглекислого газу - за 6,3 року.
Загальпланетарні геохімічні цикли охоплюють атмосферу, океан, товщу донних опадів і кору вивітрювання.
Найбільш життєво важливими вважаються речовини, з яких скла-ят білкові молекули, - це вуглець, азот, кисень, фосфор і сірка.
Кругообіг вуглецю здійснюється в найбільш рухомий його формі - СО2. У цій формі вуглець проходить по всім трофічних ланцюгах - про-дуценти, консументи і редуценти.
- продуценти вловлюють вуглець з атмосфери в процесі фотосинтезу;
- консументи поглинають вуглець разом з тілами продуцентів і консументів нижчих порядків;
- редуценти повертають вуглець знову в круговорот.
В екологічних системах, в яких бере участь людина, двоокис уг-лерода надходить в атмосферу також і в результаті спалювання рослин в якост-стве палива.
Кругообіг кисню - це дуже складний цикл зважаючи на велике число його учасників. Головні споживачі кисню - тварини, поч-ються організми і рослини, які використовують його в процесі дихання.
На промислові і побутові потреби щорічно витрачається 23% ки-слорода. Негативною стороною сучасної цивілізації є те, що темпи господарської діяльності людини збільшуються, а зеле-ні площі Землі скорочуються. Нещадно вирубуються тропічні ліси.
Кругообіг азоту. Найбільшим резервуаром азоту служить атмо-сфера (80%). За допомогою бобових рослин, на бульбах яких роз-вають бульбочкові бактерії та ціанобактерії, атмосферний азот (N02 -), а потім в нітрати (N03 -), т. Е. Йде процес нітрифікації.
Далі рослини відновлюють нітрати. Разом з поєдаємимі рас-теніямі азот потрапляє в організм тварин, після вмирання яких грунтові організми руйнують їх тканини і вивільняють азот у вигляді амонію. Він згодом конвертується нітріфіцірующімі бакте-риями в розчинні солі нітратів, які використовуються у виробництві бел-ков в рослинах. У процесі гниття відмерлих рослин і трупів жи-Вотня денітрифікуючі бактерії перетворюють нітрати в вільний азот, який знову йде в атмосферу. І починається новий кругообіг
азоту. Вільний азот конвертується в нітрати електричними разря-дами (блискавками).
Кругообіг фосфору. Фосфор входить до складу тканин мозку, скелета, панцирів тварин. Без фосфору неможливий процес синтезу білка. Кругообіг фосфору протікає спільно з кругообігом вуглецю, ки-слорода, азоту. У біосфері переважають сполуки пятивалентного фос-фора, тому у всіх джерелах він міститься у вигляді оксиду Р2 ПРО5.
Таким чином, зведення лісів, знищення підстилки лісу і заме-на природних екосистем на штучні призводить до змін (зменшення) запасів фосфору і його кругообігу в біосфері.
Кругообіг сірки. Сірка відіграє важливу роль в круговороті речовин в біо-сфері. Сполуки сірки беруть участь в біохімічних процесах живої кліть-ки, формуванні хімічного складу грунтів, у великих кількостях сірка міститься в підземних водах.
У природі сірка утворює мінерали - сульфіди. Їх багато в извержен-них гірських породах. Потім після окислення сірка зі стоком води попа-дає в Світовий океан, де і поглинається морськими мешканцями. Осо-бенно багато сірки накопичується в молюсках.
Кругообіг сірки в морях відбувається за допомогою сульфатредуцирующих бактерій, які відновлюють сульфати до сірководню, а він потім піднімається в верхні товщі води і окислюється за допомогою кисню і сірчистих бактерій. Деякі бактерії накопичують сірку в своїх організмах, а після загибелі бактерії вся сірка залишається на дні океану.
На суші круговорот сірки здійснюється за допомогою рослин; після їх відмирання сірка переходить в грунт, де одні організми восстанавли-ють органічну сірку до мінеральної, а інші вже окислюють її до сульфатів, які знову поглинаються корінням рослин.
Кругообіг сірки - ключовий в загальному процесі синтезу і розкладання біомаси. Техногенні викиди сірки в атмосферу становлять 75-100 млн т на рік.
Кругообіг води є одним з найважливіших процесів в життє-діяльності всіх організмів планети.
Але того як з'явилася біосфера, круговорот води в природі відбувається із-дил тільки за рахунок випаровування вод водойм і суші. У той час здійснювала-влялось 2 кругообігу:
- малий, коли випарувалася вода проливається прямо над водоймою
(Океаном, річкою, озером);
- великий, коли хмари несуться вітром у бік суші і пролилися
дощі повертаються в океан у вигляді поверхневого і річкового стоків.
Сучасний круговорот води відбувається за участю людини і біо-сфери. Цей круговорот називають континентальним, т. К. Значна частина його процесу відбувається над континентами: вода, випаровування з поверхні водойм, а також виділена грунтом, рослинами і жи-Вотня, конденсується в хмари і випадає у вигляді опадів на поверх-ність суші, де знову використовується рослинами і тваринами.
В середньому в рік з поверхні водойм випаровується близько 0,5 млн м 3 води.