27.11: Серный цикл

Сера, важный элемент в химическом составе белков, повторно используется в атмосфере, а также в водной и земной среде. Находящаяся в атмосфере в виде диоксида серы (SO ₂ ), сера выделяется разлагающимися организмами, выветрившимися породами, геотермальными источниками, вулканами и сжиганием ископаемого топлива. Она откладывается в экосистеме, циркулирует в биотическом сообществе и либо выбрасывается обратно в атмосферу в виде газа, либо откладывается в морских отложениях для длительного хранения и последующего выброса обратно в почву и атмосферу.

Биогеохимический цикл серы

Сера необходима для биологических систем и является компонентом некоторых аминокислот, например цистеина, который играет важную роль в структуре белков. Сера попадает в наземные (то есть наземные) экосистемы в результате осаждения слабой серной кислоты, прямых выпадений из атмосферы, выветривания серосодержащих пород и геотермальных источников.

Из почвы она поглощается микроорганизмами и растениями и превращается в органические формы, которые могут быть использованы потребителями в экосистеме. Когда организмы умирают, разлагатели расщепляют органические соединения серы на газы, такие как сероводород, который окисляется в атмосфере с образованием диоксида серы. Кроме того, некоторые хемоавтотрофы используют серу в качестве источника биологической энергии и рециркулируют молекулы серы непосредственно через экосистемы.

Сера попадает в морские экосистемы через сток с суши, прямые осадки из атмосферы и подводные геотермальные источники. Часть этой серы проходит через пищевую цепочку и выбрасывается в атмосферувместе с морской водой. Остальная часть оседает в виде осадка на дне океана, где хранится в течение продолжительных периодов времени. С течением времени геологичекий подъём может вернуть отложения обратно на землю, где сера выделяется в результате эрозии.

Влияние человека на цикл серы

При сжигании ископаемого топлива, особенно угля, в атмосферу попадает неестественное количество сероводорода, в результате чего повышается концентрация диоксида серы, что проявляется в виде кислотных дождей. Кислотные дожди наносят вред окружающей среде, понижая pH озер и рек, нанося вред как водной, так и наземной фауне.