Ауаның физикалық және басқа ерекшеліктерінің экологиялық маңызы

Адам биосфераның бір бөлігі болғандыкган, үнемі онымен тығыз байланыста тіршілік етеді. Адамның, жан-жануардың тіршілігі үшін ең қажетті нәрсе – ауа. Себебі Жер бетінде тіршілік ететін барлық тірі организмдер ауамен тыныс алады. Егер адам тәулігіне 4-5 литрдей су және тамак ішетін болса, дем алғанда 23-24 литрдей ауа жұтады. Тамақсыз адам бес жетіге, сусыз бес күнге және ауасыз бес минутке ғана шыдай алады. Тірі организмнің тіршілігі ауасыз мүмкін емес, міне, сондықтан да халық бір заттың маңызын көрсету үшін ауаға теңеп «ауадай өте қажет» деген.

Жердің айналасын қоршап тұрған газды қабат «атмосфера» деп аталады.

Атмосфераға адам, жануар және өсімдік дем алатын ауа ғана емес, сонымен бірге, оған Жер шарын коршаған газды қабат та жатады. Оның құрамы негізінен азот (78,09%) пен оттегінен (20,95%) тұрады. Оның кұрамында, сонымен қатар, аргон (0,3%), көмір қышқыл газ (0,03%) және аздаған мөлшерде инертті газдар (неон, гелий, криптон, ксенон) аммиак, метан, озон, күкірттің қос тотығы және басқа газдар кездеседі. Атмосферада газдармен қатар вулкандардың әрекетінде литосферадан түсетін қатты заттар және космостан түсетін космостық шандар және басқа да түрлі микробтар кездеседі. Сонымен қатар, атмосферада су буының аткаратын рөлі зор.

Жер шарының қазіргі кездегі атмосферасы біздің жер деп аталатын планетамыз жаралғаннан кейін, оның катты қабатынан, яғни литосферадан бөлініп шыққан газдардан пайда болды деп ғалымдар тошылайды. Жердің геологиялык даму тарихында, атмосфера біраз өзгеріске ұшырады. Ол өзгеріс, атмосферадағы газдардың космос кеңістігінде ұшуына (диссоциация), вулкан әрекеті нәтижесінде литосферадан газдардың бөлініп шығуынан, күннің ультракүлгін сәулесінің әсерінен ауа молекуласының ыдырауына (диссоциация), атмосфера компоненттері мен жер қабатын құрайтын тау жыныстарының арасындағы химиялық реакцияға байланысты. Сонымен қатар, атмосфераның дамуы геологиялық, геохимиялық құбылыстар мен организмдер тіршілігіне байланысты. Атмосферадағы газдар өз тарапынан литосфераның дамуына үлкен әсерін тигізеді. Мысалы, бір кезде ли-тосферадан бөлініп атмосфераға көтерілген көмір қышқылы, кейіннен бетіндегі карбонаттардың құрамынан табылған. Су тамшылары, , ауаның температурасы, атмосферадағы оттегі және тағы басқа элементтер – тау жыныстарын бұзатын негізгі факторлар. Жер бетіндегі барлық үгілу қүбылыстары атмосфераның әрекетінің нәтижесі.

Атмосфера Жер бетін космостан түсетін метеориттерден қорғайды, дәлірек айтсақ, олар атмосферанын тығыз қабатынан өткенде жанып кетеді. Атмосфераның өзі организмдердің тіршілігіне кауіпті күннің ультракүлгін сәулелерін өткізбейді. Атмосферада жануарлардың және адамның тыныс алуына қажетті оттегі мен өсімдікке қажетті көмір қышқыл газ синтезделеді.

Өсімдіктердің, жануардың, адамзат баласының экожүйе үшін атмосфераның құрамына кіретін үш газдың: оттегі, көмір қышкыл газ және азоттың маңызы өте зор. Бұл газдар негізгі биохимиялық циклдарға қатысады.

Оттегі – біздің жер деп аталатын планетамызда тіршілік ететін барлық тірі организмдердің тіршілігі үшін тыныс алуға қажетті манызды элемент.

Бос күйінде оттегінің ен көп мөлшерде кездесетін жері атмосфера: өсімдік фотосинтез процесі нәтижесінде жыл сайын 120 млрд т оттегін бөліп шығарады.

Оттегі жануарлардың, өсімдіктің және микроорганизмдердің атмосферада, суда, топырақта тыныс алуы үшін, тотығу реакциясына қатысады.

Атмосферада фотосинтез процесінін нәтижесінде пайда болған отгегі ультракүлгін сәуленің әсерінен озонға айналады. Озонның жиналуына қарай атмосфераның жоғарғы кабатында озон қабаты пайда болады. Озон кабаты жер бетіндегі тіршілікті, оларға зиянды радиациялық сәулелерден қорғайды.

Отгегінің негізгі қоры карбонаттарда, органикалық заттардың құрамында және темір тотығында, сонымен катар, оттегінің бір бөлігі суда еріген күйде кездеседі.

Кейінгі кезде адамдардың іс-әрекетінін нәтижесінде атмосферада отгегінің корының азаю қаупі бар. Әсіресе, озон қабатының жұқаруы өте үлкен қауіп туғызады.

Биосферадағы оттегінің айналымы өте күрделі, себебі, оттегімен көптеген органикалык және бейорганикалык заттар реакцияға түседі, сутегі оттегімен реакцияға түсіп, су түзіледі.

Көмір қышқыл газ – кеміртегі – жер бетіндегі тіршілік формалары мен органикалық заттардың алуан түрлілігі, биохимиялық процестердің касиеттері мен ерекшеліктерін анықтайтын химиялық элемент. Көміртегінің айналымы фотосинтез процесінің нәтижесінде жүзеге асады. Күн сәулесінің энергиясын пайдалана отырып, өсімдік көміртегін сіңіріп, зат алмасу процесі нәтижесінде көптеген заттарға айналдырады.

Өзінің тіршілік әрекеті нәтижесінде синтезделген органикалық затты тыныс алуға жұмсайды да, фотосинтез процесі нәтижесінде сіңірілген көмір қышкыл газ атмосфераға бөлінеді. Жануарлар мен өсімдіктер өлген соң, олар көптеген саңырауқұлақтар мен микроорганизмдердің қорегі болады. Топырақта тіршілік ететін бұл организмдер өз тіршілік әрекетінде көмір кышқыл газ бөледі. Тамыр жүйесі тыныс алу арқылы топырақта көмір қышқыл газдың мөлшерін көбейтеді. Кей кезде топырақта органикалық зат толық ыдырамай, қара шірік пайда болады. Мұхит пен атмосфера бір-бірімен көмір қышқыл газбен алмасады. Адамзат баласының іс-әрекеті де көміртегінің айналмауына өзгеріс енгізеді. Ландшафтар езгерсе, өсімдіктің түрлері өзгереді, биоценоздар мен олардың қоректік тізбегі өзгеріп, топырактың құнарлылығы төмендейді. Осының бәрі жер бетіндегі көміртегі айналымына әсер етеді. Адам отты пайдалана бастағалы ол ағаш өсімдіктер синтездеген органикалық затты пайдалана бастады. Ағашты жағу процесінде цикл қысқарып, көміртегінің айналым қарқыны күшейе түсті де, соның нәтижесінде орман жойылып, топырақ эрозиясы болып, өсімдік азайып, фотосинтез процесінде сіңірілетін көмір қышқыл газ азайды. Көміртегінің айналымына адам әсері, әсіресе, жанғыш жер койнауындағы заттарды жағьга, атмосфераға фотосинтездеуші организмдердің миллион жыл бұрынғы жиналған көміртегін қайтаруы болды. Соның нәтижесінде атмосферада көмір қышқыл газдың мөлшері 13 % өсті.

Соңғы кездерде атмосферадағы көмір қышқыл газдың мөлшерінің көбеюі жөнінде айтылып жүр.

Атмосферадағы көмір кышқыл газдың екі есе көбеюі Жердегі ауаның температурасын 3-4°С-қа көтереді деген жорамал бар. Ауанын температурасының өсуі дүние жүзілік мұхиттың суының температурасының көтерілуіне әкеледі. Мұздар еріп, мұхит деңгейі 50-60 м көтеріледі деп жорамалдануда.

Азот — өте кажетті биогенді элемент. Себебі, ол белок, нуклеин кышқылдарының құрамына кіреді. Атмосфераның 79% азоттан тұрғанына қарамастан, бүл өте зәру элементтердің қатарына жатады. Азоттың газ түріндегі түрінің химиялык жағынан активтігі аз, сол себеп-тен есімдік оны бірден пайдалана алмайды. Өсімдік азотты топырақтан аммоний немесе нитрат ионы түрінде бекітілген азот түрінде қабылдайды. Экологиялық жүйеге азоттың қоры күн күркіреп, найзағай ойнағанда электр зарядынын нәтижесінде пайда болған азоттың тотығы түрінде түседі.

Азоттың биологиялық жолмен қарапайым қосылыстарға айналуы өсімдіктердің тамырындағы тамыр бактериясы арқылы өтеді. Кейбір бактериялар мен көк жасыл балдырлардың да азотты жинау қабілеті бар. Сонымен катар, кейбір шырғанак, қандағаш сиякты өсімдіктердің тамырлары да азотты жинайды. Биосфераға азот айналымында тірі организмнің рөлі зор.

Азот атмосферада көміртегі айналымы мен тығыз байланысты. Азот айналымы көміртегі айналымына қарағанда күрделірек болуына карамастан тез жүреді. Азоттың басқа құрамдас бөліктері биохимиялык айналымға қатыспайды, бірак атмосфераны ластаушылардын көп болуының себебінен бүл айналымдарды бұзуға себепші болады.