3.2. Tabiatda moddalar va energiya almashinuvi
Quyosh energiyasi yer yuzida ikki xil moddalar almashinuvini
ta’minlaydi, geologik – katta aylanish va biogeokimyoviy – kichik
aylanish yuzaga keladi. Katta aylanish (geologik) tabiatda nur va
Yerning pastki qatlamidan chiqadigan energiyalarning o‘zaro aloqasi
bo‘lib, energiya biosfera va chuqur yer qatlamlari o‘rtasida taqsimla-
nadi. Cho‘kma tog‘ jinslari yuqori havo harorati ta’siriga o‘tadi, yer
po‘stlog‘ining harakatchan hududlari bosim ostida qoladi. Pastki
qatlamda moddalar erib, magma hosil qiladi yoki yangi magma
jinslarini manbasi hosil bo‘ldi. Bu yer osti jinslari yer ustiga chiqarilsa,
shamol ta’sirida yangi cho‘kma jinslar hosil bo‘lishi transporsiyasi
vujudga keladi. Katta aylanish quruqlikdagi suv va atmosfera orqali
okean o‘rtasida boradi. Tinch okeani sathidan parlangan namlik
quruqlikka ko‘chib o‘tadi va yog‘in sifatida yerga qaytib tushadi, yana
okeanga qayta yer usti va yer ostidan oqib tushadi.
Suv aylanishi juda oddiy ko‘rinishda davom etadi: okean sathidan
namlik parlanib chiqib, kondensatsiya – bug‘ suyuqlik holatiga o‘tadi,
so‘ng bug‘ yog‘in sifatida okeanga qaytib tushadi. Ushbu jarayonda yer
sharidagi 577 km
3
miqdorda suv ishtirok etadi. Barcha erdagi suv
zahiralari parchalanadi va bir yilda 40 marta yangilanadi.
Kichik modda aylanishi (biogeokimyoviy) faqat biosferada
bo‘ladi. Uning asl mohiyati – fotosintez jarayonida anorganik modda-
lardan tirik moddalarning hosil bo‘lishi va organik moddalarning
chirishi natijasida yana anorganik birikmalarga aylanishidir. Ushbu
aylanish biosferadagi hayotning borishi uchun asosiy bo‘lib, hayotning
paydo bo‘lishini bildiradi. Planetamizda tirik jismlar tug‘ilib, o‘lib va
38
o‘zgarib, chirib, yerdagi hayotni saqlab turadi va shu tarzda
biogeokimyoviy modda almashinuvini tashkil qiladi.
Biologik kuzatishlardan ma’lumki, yerga keladigan energiyaning
99% i quyosh nurlari orqali o‘tib keladi. Bu energiya biosfera yoki
atmosfera, gidrosfera va litosferada bo‘lib o‘tadigan turli fizik-kim-
yoviy jarayonlarga sarf qilinadi. Tabiatda modda va energiyalarning
aylanma harakati mavjud.
Biosferada geologik moddalar aylanishiga 50% ga yaqin, bio-
geokimyoviyga esa 1.0-2.0% yaqin quyosh energiyasi sarflanadi. Bio-
geokimyoviy aylanishga juda kam modda ketsa ham, biosferadagi bu
jarayonda birlamchi mahsulot yaratiladi.
Biosferada kimyoviy elementlar doimo aylanib, tashqi muhitdan
organizmga, undan esa yana tashqi muhitga o‘tib turadi. Bu holatga
biogeokimyoviy sikl deb aytiladi. Siklda O
2
, SO
2
, N
2
O, azot, oltin-
gugurt va boshqa elementlar aylanadi. Bunda modda almashinuvini SO
2
misolida, masalan, o‘simlik SO
2
ni fotosintez jarayonida o‘zlashtiradi,
SO
2
va suvdan uglevod yoki organik modda hosil bo‘ladi va O
2
ajralib
chiqadi, hosil bo‘lgan uglevodni hayvonlar o‘zlashtiradi, ular nafas
olganda SO
2
ajralib chiqadi.
O‘lgan o‘simlik va hayvonlar yer usti va yer ostida mikroorga-
nizmlar yordamida chiriydi. Natijada o‘lik organik moddalarning
uglerodi SO
2
gacha oksidlanadi va atmosferaga SO
2
chiqadi. Bir
organizmga, so‘ngra abiotik muhitga qaytib, yana sikl yordamida
organizmga o‘tadigan kimyoviy elementlarga – biofillar deyiladi.
Biogeokimyoviy siklda yoki modda aylanishuvida zaxira fondi va
almashinuv fondi bor, ularni farqlash hamda bilish zarur. Zahira fondini
tashkil qiluvchi moddalar organizm bilan bog‘liq emas, almashinuv
fondida biogen moddalar organizmlar va ularni o‘rab turgan tashqi
muhitga to‘g‘ridan-to‘g‘ri bog‘liqdir. Agarda biosferani to‘liq olib
ko‘rsak, moddalar aylanishida ishtirok etadigan atmosfera va gidro-
sferadagi gazsimon moddalar hamda yer po‘stlog‘idagi geologik
aylanishdan zahira fondi hosil bo‘ladi.
Biogeokimyoviy sikl va aylanishlarni biosferadagi jamiyki
moddalar boshqarib turadi, ularning 5 ta asosiy funksiyalari mavjud:
1. Gazli. Yer atmosferasidagi asosiy gazlar – azot va kislorod
biogen kelib chiqishga egadir, yer ostida gazlar organik moddalarning
chirishidan kelib chiqadi.
39
2. Konsentratsiyali. To‘planish funksiyasida tirik organizmlar o‘z
tanalarida kimyoviy elementlar – uglerod, kaliy, kremniy, fosfor va
boshqalarni to‘playdi.
3. Oksidlanish va tiklanish funksiyasi. Suvlarda yashovchi orga-
nizmlar kislorodli muhitni boshqaradi va bir formadan ikkinchi forma-
ga o‘tishda biogen moddalarning oksidlanishi va tiklanishi kuzatiladi.
4. Biokimyoviy. Tirik moddalarning hayotiy jarayonlarda o‘sishi,
ko‘payishi va harakatlanishi (qushlar va hayvonlarning oy hamda
yulduzlarni mo‘ljal olib migrasiya jarayonini boshdan kechirishi).
5. Insonning biogeokimyoviy ta’siri. Tabiatdagi moddalardan
insonning turmush tarzi va xo‘jalik faoliyati uchun tobora ko‘proq
foydalanish.
Yer sharida bir jarayon doimo davom etadi, bu – quyosh energiya-
sini o‘simliklar qabul qilib, organik moddalar hosil qilishi, ya’ni
fotosintez to‘xtovsiz boradigan bog‘lovchi jarayondir.
Quyosh energiyasidan to‘plovchi va bog‘lovchi sifatida foyda-
lanish yerdagi ja’mi tirik moddalarning asosiy funksiyasi bo‘lib hisob-
lanadi.
Atmosferadagi kislorod fotosintez hisobiga to‘planadi. Uning
to‘planishidagi ikkinchi manba suv molekulasidir. O‘simliklar
tomonidan ajratilgan O
2
ning molekulalar soni SO
2
ning molekulalar
soniga proporsionaldir. O‘simliklarning nafas olishida ajralgan O
2
dan
o‘z navbatida uglerodning oksidlanishida foydalaniladi va geterotrof
organizmlarning nafas olishida ishlatiladi, ma’lum qismi atmosferada
qoladi. Atmosferadagi erkin O
2
ning fondi 1,6x1015 g bo‘lib, yashil
o‘simliklar uni 10000-yilda yaratadi. Har bir kimyoviy element katta va
kichik sikllarda o‘ziga xos tezlik bilan migrasiya qilinadi. Jumladan,
atmosferadagi jami O
2
tirik moddalar tanasidan 2 ming yilda o‘tsa, SO
2
300-yilda o‘tadi. Boshqa elementlar esa tezroq o‘tadi.
Tirik organizmlar o‘z tanalarida ma’lum miqdorda tashqi muhitdan
o‘tgan moddalarni to‘playdi. Masalan, suv o‘tlarida 10% gacha magniy,
braxopodlar chanog‘ida 20% gacha fosfor, oltingugurt, bakteriyalarda
temir to‘planadi. Ko‘pchilik organizmlar kalsiy, kremniy, natriy, yod
kabi elementlarni to‘playdi. Tirik moddalar biosferadagi katta va kichik
moddalar aylanish jarayonida atomlar migratsiyasida aktiv qatnashadi.
Yerda kislorod beruvchi asosiy manba – yashil o‘simliklardir. Har
yili quruqlikdagi yashil o‘simliklar tomonidan 53x109t, okeanlardan
40
414x109t kislorod yetkazib beriladi. Kislorodning asosiy iste’mol qi-
luvchilari – odamlar, hayvonlar, tuproqdagi organizmlar va o‘simliklar
bo‘lib, ular kisloroddan nafas olish jarayonida foydalanadi.
Biosferadagi kislorod aylanish jarayoni o‘ta murakkab, bunga sabab,
kislorod tarkibida juda ko‘p kimyoviy moddalar mavjudligidir. Sanoat
va kundalik turmush tarzi uchun har yili fotosintez jarayonida
to‘planadigan kislorodning 23% i ishlatiladi. Sanoatning rivojlanib
borishi natijasida to‘planadigan kislorod zahirasi juda ko‘p ishlatiladi,
demak, fotosintez ko‘plab borishiga sharoit yaratilishi kerak.
Azotning biogeokimyoviy aylanishi biosferaning hamma qatlam-
larini o‘z ichiga oladi. Azot tabiatda juda ko‘p bo‘lishiga qaramasdan,
o‘simlik uni to‘g‘ridan-to‘g‘ri o‘zlashtira olmaydi, uni kislorod va
vodorod birikmalari bilan birgalikda o‘zlashtiradi. Atmosferada azot
zahirasi juda ko‘p. Redutsentlar (destruktorlar), ya’ni tuproq bakteri-
yalari o‘lgan organizmlardagi oqsil moddalarini chirishiga hamda
ularning ammoniy birikmalariga aylanishiga yordam beradi (nitrat va
nitritlarga). Aylanish natijasida nitratlarning bir qismi yer osti suvlariga
tushib, ularni ifloslantiradi. Azot o‘simliklar tomonidan nitrat va nitrit
shaklida o‘zlashtiriladi, oziqlanish (trofik zanjir) natijasida tirik orga-
nizmga o‘tadi va organizm zaharlanishi mumkin. Azot tirik orga-
nizmlar chirishi natijasida gaz holida yana atmosferaga qaytadi yoki
yana shunday tarzda azot aylanishi atmosferada davom etadi.
Fosfor va oltingugurtning biogeokimyoviy sikli biroz boshqacha,
chunki ularning asosiy qismi zahira va yer po‘stlog‘ining olib
bo‘lmaydigan fondida joylashganligidir.
Fosforning aylanishini ikki qismga bo‘lish mumkin: suvli va yer
ustida. Suvli ekotizimda fosfor fitoplankton yordamida o‘zlashtirilib,
trofik oziqlanish orqali konsumentlarga yoki dengiz qushlariga uza-
tiladi. Ularning ekskrentlari orqali yana dengizlarga, suvlarga, ba’zan
qirg‘oq orqali bo‘lsa ham suvga qaytadi. O‘lgan dengiz va okean
hayvonlari qoldiqlari bilan ham fosfor suvga qaytadi, ular skletlarining
ma’lum bir qismi suv tubiga cho‘kib, fosfor yana cho‘kma jinsga
qaytadi. Yer usti ekotizimida fosforni o‘simliklar tuproqdan oladi,
keyin u trofik zanjir orqali o‘simlik va hayvon qoldiqlari chirishi
natijasida yana tuproqqa qaytadi. Suv havzalarida fosforning ko‘p
bo‘lishi, suv o‘tlarining avj bilan o‘sishiga, ko‘payishiga olib keladi.
Aslida suvdagi fosforning ko‘p qismi katta suvlarga tushib ketadi va u
yerda mutlaq qolib ketadi.
41
Oltingugurt asosan zahira fondida saqlanadi, tuproqda ham
mavjud, fosfordan farqi shuki, uning atmosferada o‘z zahira fondi bor.
Almashinuv fondida asosiy o‘rin mikroorganizmlarga tegishlidir: ular-
ning biri oksidlanishda ishtirok etsa, ikkinchisi tiklanishda faoliyat
ko‘rsatadi. Dengiz muhitida sulfat-ion xlordan keyingi ikkinchi o‘rinda
bo‘lib, u oltingugurtning foydalanish mumkin bo‘lgan shaklida
aminokislotalar tarkibida mavjud va avtotroflar tomonidan tiklanadi,
aslida, organizmlar uchun kam miqdorda kerak, ammo mahsulot hosil
bo‘lishi va uning chirishida juda katta ahamiyatga egadir. Tabiatda
oltingugurtning aylanishi azot aylanishiga o‘xshab inson ta’siri natija-
sida buzilishi mumkin. Bu boradagi ko‘p uchraydigan ta’sirlardan biri
toshko‘mirning yoqilishidir. Atmosferaga chiqadigan oltingugurt diok-
sidi (SO
2
) fotosintez jarayonini buzadi va o‘simliklarni halokatga olib
keladi.
Biogeokimyoviy sikl ko‘pincha inson tomonidan buziladi, ma-
salan, mineral o‘g‘itlarni ishlab chiqarishda ko‘p kuzatiladi, bu vaqtda
suv va havo ifloslanadi. Suvga fosfor va azotli birikmalarning tushishi,
uni zaharli holga keltiradi. Natijada aylanish siklik emas, balki asiklik
noto‘g‘ri holatga o‘tadi.
Shunday qilib, biosferadagi hayot to‘g‘ridan-to‘g‘ri biogeokimyo-
viy modda aylanishiga bog‘liqdir. Yerdagi ekotizimning uzilmasdan,
bus-butun borishi tabiiy ekotizimning barqarorligiga ham bog‘liq.
Dostları ilə paylaş: |