В природе постоянно идет круговорот кислорода. Некоторые живые существа его выделяют, а другие поглощают. Выделяют в основном растения. А поглощают -- животные, бактерии и грибы. Расчёты, проведённые учёными для лесов бассейна Амазонки (а это самый большой массив тропических лесов на Земле), показали, что в более влажные годы образование органического вещества превышает его разложение, поэтому кислорода больше выделяется, чем потребляется. А в более сухие — наоборот, разложение протекает интенсивнее, чем создание нового вещества, и, соответственно, кислорода больше потребляется, чем выделяется. В среднем же за десятилетний период эти процессы уравновешены.

Свободный кислород может накопиться в атмосфере только в том случае, если эквивалентное ему количество образованного органического вещества изымается из круговорота. Иными словами — становится недоступным для воздействия грибов, бактерий и животных.

Запасы керогена, угля, торфа, нефти — всё это органическое вещество оказалось захороненным в отложениях, а кислород, который выделился когда-то при его образовании, остался в атмосфере. Места, где из круговорота выводится большое количество органического вещества, существуют и сейчас. Это, например, торфяные болота, которыми так богата Россия. Если под «лёгкими» понимать орган, который снабжает организм кислородом и выводит из него углекислый газ, то «лёгкие планеты» — это прежде всего болота.

В настоящее время в атмосфере содержится около (1,2-2,0) *10+15 т кислорода. В результате фотосинтеза зелеными растениями ежегодно вырабатывается на суше (0,7—1,0)*1011 т этого необходимого для жизни газа. Мировой океан за тот же период продуцирует около 4,0*1011 т 02. Значительное количество кислорода используется в процессах дыхания гетеротрофных организмов. Скорость потребле­ния кислорода в этих процессах составляет примерно 0,22*1011 т/год.

Другой источник кислорода в атмосфере - процесс фотодиссоциации молекул воды — мало влияет на баланс этого газа, так как таким путем ежегодно образуется примерно 2*10+6 т 02.

Основной поставщик кислорода - растения. В процессе фотосинтеза растения ежегодно поглощают из атмосферы 170 миллиардов тонн углекислого газа, выделяя кислород. Таинство преобразования его в органическое вещество происходит в живых клетках с помощью хлорофилла и света. Главнейшим составляющим этого процесса является фотолиз воды. В ходе его из молекулы воды под действием энергии солнечных лучей высвобождается кислород, а водород идет на восстановление углекислоты.

Считают, что растения ежегодно создают до 100 миллиардов тонн органических веществ. При этом они расходуют 130 миллиардов тонн воды, из нее выделяется 115 миллиардов тонн кислорода.

Две трети получаемой органической массы приходится на земные растения и треть на планктон и водоросли. Из того, что вырастает на земле, опять же две трети - продукция леса.

Тихий лес - большой труженик. Подсчитано, что один гектар хорошего древостоя (есть такой термин у лесоводов) поглощает ежегодно до шести с половиной тонн углекислого газа и выделяет при этом до 5 тонн кислорода - столько, сколько требуется для дыхания чистым воздухом большому поселку. В этом смысле ни одна рукотворная фабрика кислорода (а она несомненно усугубила бы дальнейшее загрязнение окружающей среды!) не может сравниться с хорошим лесом.

Производительность у каждой древесной породы в зависимости от возраста разная. Скажем, гектар сосняка в возрасте 20 лет поглощает 9 тонн углекислого газа в год, а в 60 лет - 13. Значит, среднеспелые сосняки - самые производительные зеленые "фабрики" чистого воздуха, а именно они в первую очередь и попадают под пилу и топор.

У разных деревьев - своя производительная сила. Скажем, если гектар елового леса по "умению" поглощать углекислый газ принять за 100 процентов, то березовая, осиновая и любая другая лиственная роща дает 120 процентов, сосновый бор - 150, липовый парк - - 250, дубрава - 450 процентов и т.д.

Но поистине уникальным санитаром воздуха выступает наш обыкновенный тополь. На оздоровительном поприще он один способен заменить три липы или четыре сосны, семь елей.

В большинстве случаев лесные экосистемы рано или поздно достигают той стадии развития, при которой устанавливается равновесие между поглощением углекислого газа из атмосферы при фотосинтезе и выделением его обратно при дыхании всех живых организмов, входящих в экосистему, и разложении имеющегося в ней органического вещества. Но равновесие это достигается вовсе не тогда, когда объем древесины живых деревьев достигает максимума (т.е. растущий лес по хозяйственным меркам достигает возраста спелости), а намного позже. Иными словами, лесная экосистема в целом продолжает накапливать в себе органическое вещество и выделять в атмосферу кислород в течение очень длительного времени даже после того, как объем древесины в живых деревьях перестает увеличиваться. углерод, который был связан этими деревьями при жизни, будет возвращаться в атмосферу в течение нескольких столетий - и в течение всего этого времени какая-то его часть все еще будет находится внутри лесной экосистемы. Рано или поздно и в этом компоненте лесной экосистемы будет достигнуто равновесие, но это будет через десятки или даже сотни лет после того, как подобное равновесие будет достигнуто среди живых растений.

Есть лесные экосистемы, которые не достигают баланса между поглощением и выделением углекислого газа практически никогда, продолжая век за веком накапливать большие количества мертвого органического вещества. Это - лесные болота, в почве которых разложению мертвого органического вещества препятствует высокая влажность и (как следствие) нехватка кислорода. В таких болотных почвах мертвое органическое вещество (торф) накапливается слой за слоем, год за годом, постепенно образуя все более и более толстый слой. Мощность (толщина) этого торфяного слоя может достигать нескольких метров - обычно до 3-5, в отдельных случаях до десяти. Болотные леса, равно как и открытые безлесные торфяные болота, тысячелетиями накапливают торф, связывая углекислый газ и выделяя в атмосферу кислород. Запасенный в них связанный углерод остается таковым до тех пор, пока болото не будет осушено и не создадутся условия для доступа кислорода во внутренние части торфяной залежи. После этого начинается обратный процесс - мощный выброс углекислого газа в атмосферу за счет разложения торфа, особенно усиливающийся в случае торфяных пожаров, нередких на осушенных торфяниках. Из легких планеты осушенные болотные леса, особенно те из них, которые растут на мощных торфяных залежах, превращаются в нечто противоположное - мощный источник углекислого газа и потребитель кислорода.

Формирование первичной атмосферы ранней Земли, пригодной для существования высших форм жизни, продолжалось 300 млн. лет. Содержание кислорода в ней постоянно менялось и меняется в связи с различными процессами на Земле. Существует большое количество гипотез, пытающихся объяснить появление а затем и прогрессивное увеличение количества кислорода в земной атмосфере 2,4 млрд. лет назад. Однако, поскольку до сих пор отсутствовало полное понимание механизмов этого процесса, подтвержденных эмпирическими данными, ни одна из гипотез не стала общепризнанной теорией. Новая модель, построенная учеными из университета штата Вашингтон, позволила написать наиболее достоверный на сегодняшний день сценарий насыщения атмосферы кислородом.

Кислород появился в земной атмосфере благодаря сине-зеленым водорослям — крошечным бактериям, обитающим в океане и существующим за счет фотосинтеза, в процессе которого углекислый газ и вода превращаются в органический углерод и свободный кислород. На молодой Земле свободный кислород сразу же вступал в реакцию с элементами, которые в то время преобладали в атмосфере, — например, с водородом или углеродом, так как около 3 млрд. лет назад земная атмосфера состояла в основном из метана — соединения углерода и водорода. В условиях, когда Солнце обогревало Землю слабее, чем сейчас, увеличение количества метана приводило к повышению температуры планеты до уровня, благоприятного для жизнедеятельности примитивных организмов. Количество метана было настолько велико, что он присутствовал даже в верхней атмосфере, где под воздействием ультафиолетового излучения разлагался на составные части. Освобождавшийся при этом водород улетучивался в межпланетное пространство.

Потеря водорода позволяла большему количеству кислорода вступать во взаимодействие с породами на поверхности Земли. Со временем это, в свою очередь, уменьшало количество водорода, который под воздействием температуры и давления выделялся из горных пород. Приблизительно 2,4 млн. лет назад наступил поворотный момент. Уменьшение содержания метана привело к ослаблению парникового эффекта. Средняя температура на Земле понизилась до 30 градусов по Цельсию. Кислород стал доминирующим элементом в земной атмосфере, прежде всего, потому, что из нее постепенно исчез водород, который был основным источником его поглощения.

http://www.cnews.ru/news/top/index.shtml?2005/08/12/184744

Сейчас накопление кислорода воздуха носит биогенный характер и поддерживается в атмосфере благодаря вещественно-энергетическому обмену между атмо-, гидро- и литосферой через развивающуюся биосферу. http://www.scgis.ru/russian/cp1251/h_dgggms/3-2000/trophimuk.htm

               

       

"Чуть ли не каждый день мы слышим, что леса, особенно тропические, это "легкие планеты" и потому заслуживают особенно тщательной охраны. (Кстати, в легких кислород поглощается, а не выделяется). Однако спелый лес никакого кислорода в атмосферу не поставляет, сколько он выделяет его в процессе фотосинтеза, почти столько же и поглощается на окисление опада и отмерших растений. Просто удивительно, насколько большое число людей уверено в том, что именно леса поставляют в атмосферу большую часть кислорода, среди них много специалистов, которые по долгу службы обязаны иметь представление о его балансе. Впрочем, вполне может быть, что они все прекрасно знают, но занимаются столь принятой в наше время политической демагогией. Более значительным поставщиком кислорода ныне считаются болота, но и они не смещают кислородного равновесия, ибо накопленный торф достаточно быстро разлагается и окисляется. Торф может сохраниться лишь в результате ненормального, катастрофического захоронения массой осадка, а такой возможности для большинства болот нет.

Накопление в атмосфере кислорода почти не связано напрямую с объемом фотосинтеза. Вообще, биосфере требуется меньше месяца, чтобы наработать то количество кислорода, что ныне содержится в атмосфере и гидросфере, если бы он не расходовался на дыхание и, в меньшей степени, на неорганическое окислен