Репост из: Acetyl Химия
🟦🟦🟦🟦 Леса - источник кислорода?
Второе утверждение позавчерашнего квиза выбрали меньше всего респондентов. И да, вы были правы, но если я скажу, что:
Нас всю жизнь учили, что «леса - легкие планеты», призывая ценить и охранять лес.
Они тоже были правы! Масштабная вырубка лесов ведет к колоссальным экологическим проблемам, в том числе к увеличению концентрации углекислого газа и (в меньшей степени) уменьшению концентрации кислорода в атмосфере.
С другой стороны лес, за редкими исключениями — это равновесная ⚖️ экосистема.
Да, деревья растут, прибавляя миллионы тонн биомассы каждый день, но общая биомасса леса при этом не меняется! На то и равновесие, что процессы наращивания биомассы компенсируются дыханием растений, гниением остатков и деятельностью консументов. Соответственно, и выделение кислорода при фотосинтезе полностью компенсируется обратными процессами.
А некуда. Есть такое понятие - емкость экосистемы. У растений она лимитируется в основном солнечной активностью (ФАР) в данной местности и плодородием почвы. Равновесие устанавливается ровно тогда, когда лес исчерпал емкость экосистемы.
Нет, может. Это может происходить в процессе сукцессий — смены одного типа леса на другой.
На ранней стадии развития экосистемы в ней не могут прижиться гигантские деревья с многотонными стволами. Сначала на месте кустарников разрастается ивняк, потом березняк, со временем березы вытесняются хвойными деревьями (в умеренном климате), у которых уже огромная удельная биомасса. На этом процесс останавливается, экосистема становится климаксной — постоянной и несменяемой много миллионов лет. Большинство (по площади) лесов находятся именно в климаксном состоянии, и их вклад в пополнение атмосферы кислородом — примерно ноль.
А в том, что леса, это не источник, а резервуар кислорода. Уже нарастив колоссальную биомассу ранее, и выделив столько кислорода, сколько могли, леса поддерживают этот уровень и будут поддерживать до тех пор, пока их не вырубить.
Это уже упомянутые выше ранние сукцессии. Самой показательной среди них являются болота.
Болото не является равновесной системой. Органика, которая синтезируется в болотах, не окисляется обратно полностью, а залегает в глубокие слои, где отсутствует кислород. Болото может перерождаться дальше, зарастать и претерпевать новые сукцессии, но накопленная органика погружается все глубже и глубже, прессуется под давлением и превращается в торф, а потом (упрощенно) в уголь. Именно болота пополняют нашу атмосферу кислородом de novo и связывают углекислый газ.
🤩 В комментах справедливо вспомнили про фитопланктон. Действительно, микроскопические водоросли морей и океанов фотосинтезируют гигантское количество биомассы в день, возможно больше, чем леса, но как и в случае с климаксными лесами фитопланктон находится в равновесии с консументами и редуцентами морей.
Второе утверждение позавчерашнего квиза выбрали меньше всего респондентов. И да, вы были правы, но если я скажу, что:
Леса вообще не являются значимым источником пополнения атмосферы кислородом?
Нас всю жизнь учили, что «леса - легкие планеты», призывая ценить и охранять лес.
Они тоже были правы! Масштабная вырубка лесов ведет к колоссальным экологическим проблемам, в том числе к увеличению концентрации углекислого газа и (в меньшей степени) уменьшению концентрации кислорода в атмосфере.
С другой стороны лес, за редкими исключениями — это равновесная ⚖️ экосистема.
Да, деревья растут, прибавляя миллионы тонн биомассы каждый день, но общая биомасса леса при этом не меняется! На то и равновесие, что процессы наращивания биомассы компенсируются дыханием растений, гниением остатков и деятельностью консументов. Соответственно, и выделение кислорода при фотосинтезе полностью компенсируется обратными процессами.
А почему биомасса леса не увеличивается постоянно?
А некуда. Есть такое понятие - емкость экосистемы. У растений она лимитируется в основном солнечной активностью (ФАР) в данной местности и плодородием почвы. Равновесие устанавливается ровно тогда, когда лес исчерпал емкость экосистемы.
Значит ли это, что лес вообще не может увеличивать биомассу?
Нет, может. Это может происходить в процессе сукцессий — смены одного типа леса на другой.
На ранней стадии развития экосистемы в ней не могут прижиться гигантские деревья с многотонными стволами. Сначала на месте кустарников разрастается ивняк, потом березняк, со временем березы вытесняются хвойными деревьями (в умеренном климате), у которых уже огромная удельная биомасса. На этом процесс останавливается, экосистема становится климаксной — постоянной и несменяемой много миллионов лет. Большинство (по площади) лесов находятся именно в климаксном состоянии, и их вклад в пополнение атмосферы кислородом — примерно ноль.
Но в чем же тогда значение лесов для атмосферы?
А в том, что леса, это не источник, а резервуар кислорода. Уже нарастив колоссальную биомассу ранее, и выделив столько кислорода, сколько могли, леса поддерживают этот уровень и будут поддерживать до тех пор, пока их не вырубить.
Что же тогда является источником кислорода на Земле?
Это уже упомянутые выше ранние сукцессии. Самой показательной среди них являются болота.
Болото не является равновесной системой. Органика, которая синтезируется в болотах, не окисляется обратно полностью, а залегает в глубокие слои, где отсутствует кислород. Болото может перерождаться дальше, зарастать и претерпевать новые сукцессии, но накопленная органика погружается все глубже и глубже, прессуется под давлением и превращается в торф, а потом (упрощенно) в уголь. Именно болота пополняют нашу атмосферу кислородом de novo и связывают углекислый газ.
🤩 В комментах справедливо вспомнили про фитопланктон. Действительно, микроскопические водоросли морей и океанов фотосинтезируют гигантское количество биомассы в день, возможно больше, чем леса, но как и в случае с климаксными лесами фитопланктон находится в равновесии с консументами и редуцентами морей.