prawo czynników ograniczających Justus von Liebig

Transkrypt

1 prawo czynników ograniczających Justus von Liebig.. względne znaczenie jakiegoś czynnika ograniczającego jest tym większe, im bardziej dany czynnik, w porównaniu z innymi stanowi minimum.

2 FOSFOR

3 FOSFOR w litosferze apatyty: Ca 5 (PO 4 ) 3 F Ca 5 (PO 4 ) 3 OH Ca 5 (PO 4 ) 3 Cl fluoroapatyty hydroksyapatyty chloroapatyty

4 FOSFOR w litosferze apatyty: Ca 5 (PO 4 ) 3 F Ca 5 (PO 4 ) 3 OH Ca 5 (PO 4 ) 3 Cl fluoroapatyty hydroksyapatyty chloroapatyty w wodach: H 2 PO 4 - HPO 4 2-

5 FOSFOR w organizmach Ŝywych: kwasy nukleinowe ATP fosfokreatyna związki strukturalne (fosfolipidy, fosforan wapnia)

6 FOSFOR w organizmach Ŝywych: kwasy nukleinowe ATP fosfokreatyna związki strukturalne (fosfolipidy, fosforan wapnia) średnio 1,1% masy ciała człowieka kości i zęby 7%

7 FOSFOR organizmy Ŝywe przemiany biologiczne P organiczny stabilny P organiczny przemiany geochemiczne P rozpuszczalny P nietrwały wg. Schlesinger 1991 P pierwotny minerały wymywanie P wtórne minerały P związany

8 FOSFOR

9 Obieg fosforu Ŝywe organizmy martwa materia organiczna ryby, guano 0,07 Ŝywe organizmy martwa materia organiczna nawozy 11 PO 4 nieorg. w glebie wietrzenie 12,6 P głębinowy osady głębokomorskie

10 FOSFOR

11 FOSFOR

12 Eutrofizacja

13 Eutrofizacja

14 Fosfor w oceanie Capone i Knapp 2007

15 Fosfor w oceanie Sinice (Trichodesmium) Capone i Knapp 2007

16 Nature vol. 461, 8 October 2009

17 Eksploatacja (2008): 161 mln ton fosfatów/rok Nature vol. 461, 8 October 2009

18 śelazo

19 śelazo Fe 0 Fe 2+ Fe 3+

20 BIF Fe 0 Fe 2+ Fe 3+ Fe 2+ Fe 3+ + e -

21

22 śelazo Litosfera: piryt (FeS 2 ) hematyt (Fe 2 O 3 ) limonit (Fe 2 O 3 *nh 2 O) magnetyt (Fe 3 O 4 ) syderyt (FeCO 3 )

23 śelazo ORGANIZMY śywe: hemoglobina mioglobina enzymy Hem b Fe 2+ Fe 3+ + e -

24 Bakterie Ŝelazowe (Thiobacillus, Leptospirillum) Thiobacillus ferrooxidans Fe 2+ Fe 3+ + e -

25 śelazo BIF

26

27

28 Korelacja opadu pyłu (Fe) i zawartości chlorofilu

29 Badania nad nawoŝeniem mórz Ŝelazem ( ) stęŝenie azotanów Boyd i in. 2007

30 Badania nad nawoŝeniem mórz Ŝelazem ( ) Crozet stęŝenie azotanów Kerguelen Boyd i in. 2007

31 Blain i in Zakwity glonów koło wysp Kerguelenów

32 Zakwity glonów koło wysp Kerguelenów Blain i in Wyspy Crozet Pollard i in (Nature)

33 WAPŃ

34 Magnesium 2.4% Calcium 4%

35 WAPŃ W skorupie ziemskiej 4,1% minerały krzemianowe CaSiO 3 węglany - wapień CaCO 3 siarczany - gips CaSO 4 *2H 2 O fosforany - apatyt Ca 3 (PO 4 ) 2 fluorki fluoroapatyt Ca 3 (PO 4 ) 2 *CaF 2

36 WAPŃ W wodzie: morskiej mg/kg słodkiej 15 mg/kg

37 WAPŃ W ORGANIZMACH śywych - buduje szkielety i muszle - udział w metabolizmie komórek (pompa wapniowa) - zmienia konformację białek - udział w mechanizmach regulacyjnych w komórkach - udział w przekazywaniu bodźców W organizmie człowieka średnio 1,4% kości 17%

38 WAPŃ TWORZENIE SKAŁ WAPIENNYCH 1. wytrącanie nieorganiczne Ca 2+ (aq) + CO 3 2- (aq) CaCO 3(s)

39 WAPŃ TWORZENIE SKAŁ WAPIENNYCH 1. wytrącanie nieorganiczne Ca 2+ (aq) + CO 3 2- (aq) CaCO 3(s) 2. na drodze organicznej

40 2. na drodze organicznej

41 2. na drodze organicznej Wiciowce roślinne (Coccolithophores) Otwornice (Foraminifera) Emiliana huxleyi

42 1. Wietrzenie krzemianów (na lądzie) CaSiO 3 + CO 2 + H 2 O Ca HCO 2- + SiO 2 OCEAN wietrzenie (1) LITOSFERA krzemiany w skałach

43 1. Wietrzenie krzemianów (na lądzie) CaSiO 3 + CO 2 + H 2 O Ca HCO 3- + SiO 2 2. Osadzanie węglanu wapnia (w morzu) Ca HCO 3 - CaCO 3 + CO 2 + H 2 O wietrzenie (1) OCEAN (2) OSADY LITOSFERA krzemiany w skałach

44 1. Wietrzenie krzemianów (na lądzie) CaSiO 3 + CO 2 + H 2 O Ca HCO 3- + SiO 2 2. Osadzanie węglanu wapnia (w morzu) Ca HCO 3 - CaCO 3 + CO 2 + H 2 O wietrzenie (1) OCEAN (2) OSADY LITOSFERA krzemiany w skałach

45 1. Wietrzenie krzemianów (na lądzie) CaSiO 3 + CO 2 + H 2 O Ca HCO 3- + SiO 2 2. Osadzanie węglanu wapnia (w morzu) Ca HCO 3 - CaCO 3 + CO 2 + H 2 O wietrzenie (1) OCEAN OSADY (2) LITOSFERA krzemiany w skałach m (Pacyfik) 3700m (Atlantyk) głębokość kompensacji węglanów(ccd)

46 1. Wietrzenie krzemianów (na lądzie) CaSiO 3 + CO 2 + H 2 O Ca HCO 3- + SiO 2 2. Osadzanie węglanu wapnia (w morzu) Ca HCO 3 - CaCO 3 + CO 2 + H 2 O 3. Przetwarzanie osadów (w głębi litosfery) CaCO 3 + SiO 2 CaSiO 3 + CO 2 wietrzenie (1) ATMOSFERA CO 2 OCEAN wulkanizm (2) m 3700m OSADY LITOSFERA krzemiany w skałach tektonika (3)

47 1. Wietrzenie krzemianów (na lądzie) CaSiO 3 + CO 2 + H 2 O Ca HCO 3- + SiO 2 2. Osadzanie węglanu wapnia (w morzu) Ca HCO 3 - CaCO 3 + CO 2 + H 2 O 3. Przetwarzanie osadów (w głębi litosfery) CaCO 3 + SiO 2 CaSiO 3 + CO 2 odparowywanie CaSO 4, CaSO 4 *H 2 O wietrzenie (1) ATMOSFERA CO 2 OCEAN wulkanizm (2) m 3700m OSADY LITOSFERA krzemiany w skałach tektonika (3)

48 CYKL WAPNIA POWIĄZANY Z CYKLEM WĘGLA 2. Osadzanie węglanu wapnia (w morzu) Ca HCO 3 - CaCO 3 + CO 2 + H 2 O odparowywanie CaSO 4, CaSO 4 *H 2 O wietrzenie (1) ATMOSFERA CO 2 OCEAN wulkanizm (2) OSADY LITOSFERA krzemiany w skałach m 3700m tektonika (3)

49 Wzrost stęŝenia CO 2 a organizmy planktoniczne Emiliana huxleyi Gephyrocapsa oceanica Wiciowce roślinne (Coccolithophores) Riebsell i in (Nature)