их організмах.
У атмосферному повітрі вуглець міститься у вигляді вуглекислого газу, на частку якого припадає 0,03%. Останній поглинається рослинами і йде на утворення органічної речовини в процесі фотосинтезу.
Рослини поїдаються рослиноїдних тваринами, в організмі яких вуглець у складі органічних сполук проходить по ланцюгу обмінних реакцій. Частина його накопичується в їх організмі, частина видаляється з продуктами життєдіяльності.
Вуглекислий газ виділяється в процесі дихання тварин і рослин. Загиблі рослини і тварини піддаються впливу мікроорганізмів-редуцентов (бактерії, гриби), які розкладаючи їх, переводять вуглець речовини в вуглекислий газ, що знову повертається в атмосферу. При цьому в біотичний кругообіг повертається метан (СН4), вода і сполуки азоту (NH4, CO (NH2) 2, NO2, NO3). Величезна кількість метану виділяють метанові бактерії, які мешкають в грунті і болотах. Крім того, запаси вуглецю в атмосфері поповнюються за рахунок вулканічної діяльності і спалювання людиною горючих копалин.
Основна частина надходить атмосферу діоксиду вуглецю поглинається океанами і морями (оскільки він добре розчиняється у воді)
СО2 + Н20 - gt; Н2СО3 - gt; Н + + НСО3
і відкладається у вигляді нерозчинного у воді карбонату кальцію після з'єднання карбонат-іона (НСО3-) з кальцієм Са2 + + НСО3- - gt; Са2СО3 + Н +.
Карбонат кальцію випадає в донні відкладення водойм. Він також поглинається водними організмами і використовується ними для споруди раковинок (молюски) або зовнішніх покривів тіла (ракоподібні). Звичайний крейда утворений злежалого залишками раковинок викопних молюсків. Таким чином частка зайвого СО2 поглинається Світовим океаном і виводиться з біотіческогo кругообігу. Однак здатність Світового океану до поглинання надлишку СО2 не безмежна і, як вважається, в даний час близька до вичерпання. Відповідно атмосферна частина СО2 повільно, але неухильно підвищується. За даними розрахунків в 2025 році в атмосферу Землі буде випущено 26 млрд. Тонн вуглецю в складі вуглекислого газу, що відповідає щорічному приросту 3,4%.
Кругообіг кисню тісно взаємопов'язаний з кругообігом вуглецю оскільки обидва елементи входять до складу вуглекислого газу і є найважливішими компонентами всіх органічних сполук - вуглеводів, жирів і білків, нуклеїнових кислот, макроергічних сполук.
У кількісному відношенні головною складовою живої матерії є кисень, кругообіг якого ускладнений його здатністю вступати в різні хімічні реакції, головним чином реакції окислення. В результаті виникає безліч локальних циклів, що відбуваються між атмосферою, гідросферою і літосферою.
Кисень, що міститься в атмосфері, має биогенное походження і розглядається як продукт фотосинтезу, який підтримує його вміст в атмосфері близько 21% Крім того, велика кількість кисню міститься в найпоширеніших мінералах земної кори - піщаних породах (SiO2 ), залізних (Fe2O3) і алюмінієвих (Al2O3) рудах, яке, однак, не бере участі в біотичному кругообігу, тому ці речовини мають низькою хімічною активністю і тому лише в дуже незначній мірі використовуються живими організмами. У биотическом колообігу беруть участь переважно лише ті частини кисню, які, як і вуглець, знаходяться в атмосфері, гідросфері і живих організмах.
Вільний кисень використовується для подиху всіма аеробними мікроорганізмами і йде на окислення органічних речовин в результаті чого виділяється кінцевий продукт окислення - вуглекислий газ. У складі вуглекислого газу кисень повертається в зовнішнє середовище і цей його круговорот забезпечує круговорот всіх біогенних елементів, оскільки як звільнення енергії з органічних і неорганічних сполук супроводжується розщепленням їх у ході окислювальних реакцій. В деякому відношенні кругообіг кисня нагадує зворотний кругообіг вуглекислого газу.
Відзначимо, що, починаючи з певної концентрації, кисень дуже токсичний для клітин і тканин (навіть у аеробних організмів). А живий анаеробний організм не може витримати (це було доведене ще в минулому сторіччі Л. Пастером) концентрацію кисня, що перевищує атмосферну на 1%.
Споживання атмосферного кисня та його відшкодування рослинами в процесі фотосинтезу здійснюється досить швидко. Розрахунки показують, що для повного поновлення всього атмосферного кисня вимагається біля двох тисяч років. З іншого боку, для того, щоб всі молекули води гідросфери були піддані фотолизу і знов синтезовані живими організмами, необхідно два мільйони років.
Частина кисню, що надходить в атмосферу може фіксуватися літосферою у вигляді карбонатів, сульфатів, оксиду заліза, інша частина циркулює в біосфері у вигляді газів або сульфатів, розчин...
