Роль почвенных микроорганизмов в круговороте биофильных элементов в природе. Часть II

Океан, растворяя карбонатные ионы (СОэ, НС03) и соединяя их с ионами кальция, способствует осаждению углерода в виде СаС03, выключая его таким образом из биологического круговорота. Карбонат кальция недоступен в качестве прямого источника углерода для морских фотосинтезирующих организмов и поэтому образование известняков уменьшает запас углерода, доступного для жизни.

 

Образование каустобиолитов (углей, горючих сланцев, нефти, озокерита и др.), керогена (органических веществ осадочных пород) и гумуса (торфов и почв) - второй путь исключения углерода из малого (биологического) круговорота.

Тем не менее баланс углекислоты в атмосфере не только поддерживается, но и в последнее время постепенно смещается в сторону увеличения ее содержания, что способствует, в частности, усилению «парникового эффекта» на Земле.

Такой сдвиг динамического равновесия в содержании С02 в атмосфере связывают с увеличением потребления органического топлива (газа, нефти, угля), деградацией гумуса в результате осушения торфяников, распашки целинных почв, широкомасштабного орошения и как одно из следствий обусловленного комплексом причин процесса аридизации суши.

Среди сложных соединений углерода в природе, которые подвергаются микробиологической минерализации, в почвах в наибольших масштабах представлены (помимо гумуса) углеводы (главным образом, целлюлоза), лигнин, а также высокомолекулярные углеводороды и другие полимеры, причем не только природные, но и синтетические (полиэтилен).

В почве много микроорганизмов, утилизирующих простые соединения углерода разного химического строения: метан и другие низкомолекулярные углеводороды, оксид углерода, метанол, парафины и др. Все микроорганизмы могут использовать в своем метаболизме диоксид углерода.

В почвах всех типов широко распространены бактерии, образующие метан. В результате их деятельности синтезируется 5,3-10,0-108 т метана в год, что составляет более 65 % от общей его продукции. Очевидно, что бактерии-метаногены играют основную роль в образовании метана в природных условиях и составляют важнейшее звено в анаэробном разложении органических веществ и в общем круговороте углерода. Полагают, что сдвиг в динамическом равновесии метана в атмосфере в сторону увеличения обусловлен расширением площадей орошаемых и затопленных почв - рисовников и водохранилищ, а также ростом поголовья жвачных животных, в рубце которых образуется до 200 л метана в сутки.