Циклус супстанци у биосфери

Интеракција свих компоненти биосфере се врши кроз размјену материје и енергије. У срцу ове интеракције лежи циклус супстанци - то су поновљени процеси трансформације и миграције супстанци у природи, који имају цикличну природу различитих степена озбиљности. Ови процеси се јављају уз учешће сунчеве енергије и унутрашње енергије Земље.

У њега су укључени геолошки (велики) циркулациони и биолошки (мали) и вештачки циклуси.

Геолошки циклус супстанци је прерасподела елемената између биосфере и литосфере, која се јавља под утицајем ендогених (унутрашњих) и егзогених (спољашњих) процеса. На милионе година, стене су уништене, а производи за временске услове транспортују водом до Светског океана. Мали део минералних материја се враћа на земљу као резултат испаравања влаге и падавина, а циклус се затвара. Главна маса производа за временску прогнозу остаје на дну океана, у којој се дешава седиментација. Геолошке епохе се мењају, регресије мора, покрет покрета тектонских плоча, изградња планине, а ти слојеви су поново на копну - геолошки циклус супстанци почиње новим окретом. Треба истаћи да симбол овог циклуса није круг, већ спирала, јер се због растегнутог временског оквира сваки нови циклус значајно разликује од претходног.

Велики значај у животу биосфере игра такозвани хидролошки циклус, у којем учествују земља, атмосфера и оцеан. Ово је водени циклус, који се такође односи на геолошки (велики) циклус. Његова покретачка сила је енергија Сунца, под утицајем чега се испарава. Молекуле воде у облику гаса расту у атмосферу, гдје се хладе и кондензују. Формирани облаци који дају атмосферске падавине. Ако падавина улази у океан, циклус се затвара (испаравање итд.).

Вода, пада на земљу, има два стаза: површински одвод и инфилтрација. У првом случају се враћа у океан, затвара циклус, а у другом чека на дуг и занимљив начин. Спуштајући пукотине и поре, достиже водонепропусни слој, допуњавајући резерве подземних вода, а затим се креће у хоризонталном правцу све док не пронађе излаз на површину. На тај начин се формирају извори који снабдевају ријеке, језера, рибњаке, мочваре. Током овог "путовања" део воде остаје у површинском слоју тла (капиларна влага), одакле се испарава у атмосферу, а дио се користи од биљака на чијим листовима се такође појављује испарење (транспирација).

Друга компонента геолошког циклуса је биолошки циклус супстанци, чија покретачка снага је активност живих организама. Овај циклус изгледа овако.

1. Вода, угљеник и храњиве материје акумулирају биљке (аутотрофи) и животиње (хетеротрофи) које се храну на овим биљкама.
2. Живи организми пропадају, а под утицајем сапрофита (гљивица, бактерија, црва), производи разлагања растављају се на састојке минералних материја.
3. Аутотрофи поново користе неорганске супстанце за синтезу органских - биогеокемијски циклус супстанци се наставља.

Такви процеси се јављају у сваком екосистему и укључују бициклизам појединих елемената: кисеоник, азот, угљеник, сумпор, фосфор, гвожђе итд. Они укључују све живи организми који постоје на планети. Улога бактерија у циркулацији супстанци је сјајна: они учествују у формирању тла, пречишћавању воде, акумулацији одређених елемената (бактерија за фиксирање азота), распадању органских супстанци (деструктора), редоксних реакција (аеробних бактерија) и многих других процеса који се јављају у биосфери.