Биотическая регуляция круговорота углерода

Углерод — основной химический элемент, используемый жизнью. Он присутствует в окружающей среде в органической и неорганической форме, и обе одинаково необходимы для жизни. Например, органический углерод почвы и неорганический углерод атмосферы (CO2) необходимы для функционирования растений. Помимо этого, антропогенный углекислый газ является основным глобальным загрязнением окружающей среды. Биота должна реагировать на это возмущение! Поэтому можно ожидать, что биотическую регуляцию легче всего наблюдать на примере круговорота углерода. Исследования биотической регуляции начались с углерода. Каким образом биота поддерживает концентрацию углерод-содержащих соединений в окружающей среде в пригодных для жизни интервалах?

Позднее стало понятно, что биотическое управление круговоротом воды ещё более наглядно иллюстрирует важность естественных экосистем для сохранения приемлемой для жизни вообще и человека в частности окружающей среды. Это управление отвечает за устойчивость климата и за наличие пресной воды на суше. Однако на примере углерода лучше всего понять некоторые основные понятия биотической регуляции (как, например, локально и глобально регулируемые биогены).

В этом разделе в обратном хронологическом порядке будут перечислены относящиеся к углероду публикации по биотической регуляции.

На нашем блоге Наука изнутри

Диалоги с читателем 4: Вновь об углероде, температуре и биоте

Диалоги с читателем: Киотский протокол, биота и выбросы углерода

Ваши вопросы

...я читал, что концентрация CO2 на Земле бывала и гораздо выше, чем сейчас. Почему же в те времена в атмосфере Земли не произошло "разбегающегося" ("runaway") парникового эффекта, основанного на положительных обратных связях?

Главы из книг (PDF)

V. G. Gorshkov, V. V. Gorshkov, A. M. Makarieva (2000) Biotic Regulation of the Environment: Key Issue of Global Change. Springer-Praxis Series in Environmental Sciences, 367 pp. Praxis: Chichester, Springer: Berlin.
Chapter 5. Ecological principles of biotic regulation
5.1. Ecological limitations on expansion of species; 5.2. Biotic and inorganic fluxes of matter in the biosphere; 5.3. Evolutionary progress and environmental degradation; 5.4. Matter cycles in the biosphere; 5.5. Environmental homeostasis and the biotic interpretation of the Le Chatelier principle; 5.6. Biotic regulation of matter cycles; 5.7. Limiting biogens. Resources: renewable and non-renewable; 5.8. Immigration in the ecological community
Chapter 6. Biotic regulation in action
6.1. The biological pump of atmospheric carbon; 6.2. Changing production of dissolved organic matter in the ocean; 6.3. Global carbon cycle change; 6.4. Historical dynamics of the global change; 6.5. Stopping the global carbon change; 6.6. The water cycle; 6.7. Forest succession: recovery of forest communities after perturbations

В. Г. Горшков (1995) Физические и биологические основы устойчивости жизни. Москва, ВИНИТИ, 470 с.
Глава 4. Устойчивость организации биосферы
4А. Биотическая регуляция окружающей среды; 4.1. Ограничения на экспансию и эволюцию видов; 4.2. Замкнутость круговоротов веществ в биосфере; 4.3. Биогеохимические круговороты; 4.4. Принцип Ле Шателье в естественной биоте; 4.5. Сообщества биосферы; 4.6. Биотическая регуляция круговоротов веществ; 4.7. Биотическая устойчивость и лимитирующие биогены; 4.8. Продуктивность и иммиграция в сообществе; 4Б. Биотическая регуляция в океане; 4.9. Биотический насос атмосферного углерода; 4.10. Атмосферная концентрация CO2 и новая продукция океана; 4.11. Изменение продукции растворенного органического вещества в океане; 4.11А. Приложение к разделу 4.11; 4.12. Изменение глобального круговорота углерода; 4.12А. Приложение к разделу 4.12; 4В. Круговорот воды и гипотеза "Гея"; 4.13. Круговорот воды; 4.14. Конкурентно взаимодействующие сообщества и гипотеза Гея

Статьи

Горшков В.Г., Макарьева А.М. (2002) Изменение глобального круговорота углерода: Результаты анализа изменения отношений O2/N2 в атмосфере и парциального давления CO2 у поверхности раздела океан-атмосфера. Геохимия, №5 (2002), 526-535. Аннотация. pdf

Горшков В.Г., Макарьева А.М. (1998) Влияние биоты суши и океана на современные глобальные циклы углерода и кислорода. Экологическая химия, 7, 129-137. [на англ. яз.] Аннотация. pdf

Горшков В.Г., Шерман С.Г., Кондратьев К.Я. (1990) Изменение глобального круговорота углерода: принцип Ле Шателье реакции биоты на изменение атмосферной концентрации CO2. Il Nuovo Cimento C, 13(5), 801-816. [на англ. яз.] Аннотация. pdf

Горшков В.Г. (1987) Возмущение глобального круговорота углерода: изменение содержания углерода в наземной и океанической частях биосферы. Il Nuovo Cimento C, 10(4), 365-380. [на англ. яз.] Аннотация. pdf

Горшков В.Г. (1986) Антропогенное нарушение углеродного цикла и биосферы. Il Nuovo Cimento C, 9(5), 937-952. [на англ. яз.] Аннотация. pdf

Горшков В.Г., Шерман С.Г. (1986) Сезонные колебания атмосферного CO2 и деструктивности наземной биоты. Il Nuovo Cimento C, 9(4), 902-917. [на англ. яз.] Аннотация. pdf

Горшков В.Г. (1982) Возможный глобальный бюджет диоксида углерода. Il Nuovo Cimento C, 5(2), 209-222. [на англ. яз.] Аннотация. pdf