Список вопросов для экзамена, страница 2

Б11. Современная динамика содержания СО₂ в атмосфере. Сезонные колебания на разных широтах. Увеличение концентрации диоксида углерода в атмосфере за последнее столетие. Роль сжигания ископаемого топлива. Несводящийся баланс атмосферного углерода. Ограниченные возможности океана и наземных экосистем. Признаки глобального потепления. Возможные последствия глобального потепления.

Б12. Углерод в океане. Структура водной толщи: стратификация, зоны подъема и опускания вод. Роль процессов, происходящих в Северной Атлантике. Океанический конвейер («Петля Брокера») и его термохалинный «двигатель». Возможность остановки. Перенос углерода с поверхности в глубинные воды океана (физико-химический и биологический «насосы»). Первичная продукция фитопланктона и её ограничение нехваткой биогенных элементов. Роль зоопланктона в экспорте органического вещества из поверхностных вод океана. Взвешенное и растворенное органическое вещество.

Б13. Углерод наземной биоты. Баланс связывания атмосферного СО₂ и его выделения. Решающее значение наземной растительности. Сезонные и многолетние изменения содержания СО₂ в атмосфере. Трудности разложения лигнина и целлюлозы. Почва. Гумус и его роль в круговороте углерода. Увеличение фотосинтеза наземной растительности при возрастании содержания СО₂ в атмосфере. Доля чистой первичной продукции, изымаемая человеком с суши. Крайняя неравномерность распределения этой величины по разным регионам.

Б14. Метан (CH₄) как один из важнейших парниковых газов атмосферы. Образование метана метаногенными бактериями (метаногенами). Антропогенные источники метана. Долговременные колебания содержания CH₄ в атмосфере по данным ледовых кернов. Корреляция с температурой. Быстрый рост концентрации метана в атмосфере в ХХ столетии. Окисление метана гидроксильным радикалом. Роль метанокислящих бактерий (метанотрофов). Усиление процессов выделения метана как результат глобального потепления. Оттаивание вечной мерзлоты. Сезонные и многолетние колебания содержания метана, их связь с динамикой СО₂.

Б15. Биосферный цикл азота. Роль азота в окислительно-восстановительных реакциях, проводимых рядом прокариот для получения энергии. Открытие С.Н.Виноградским хемосинтеза на примере нитрификации. Азотфиксация: роль этого процесса для существования биосферы. Условия азотфиксации. Свободноживущие и симбиотические азотфиксаторы. Ограничение азотфиксации в центральных районах океана. Промышленная фиксация азота воздуха.

Б16. Азот в пищевых цепях. Ассимиляция растениями. Диссимиляция животными. Азотсодержащие продукты метаболизма животных. Аммонификация. Замыкание цикла азота. Нитрификация, денитрификация, анаэробное окисление аммония. Роль в этих процессах разных групп организмов. Выбросы оксидов азота промышленными предприятиями. Дальнейшая трансформация оксидов азота в атмосфере. «Кислые дожди».

Б17. Биосферный цикл серы. Определяющая роль прокариот. Вовлеченность серы в окислительно-восстановительные реакции, используемые рядом прокариот для получения энергии. Этапы трансформации соединений серы. Опасность образования сероводорода при загрязнении водоемов органическим веществом. Тесная связь круговорота серы с циклом углерода. Образование сероводорода как результат сульфатредукции – диссимиляторного восстановления сульфатов бактериями. Меромиктические водоемы. Пример Чёрного моря. Соединения серы в атмосфере. «Кислые дожди».

Б18. Роль серы в гидротермальных экосистемах. Локальные круговороты океанической воды в местах тектонических разломов. Общие принципы функционирования гидротермальных экосистем. Хемолитоавтотрофы как первичные продуценты. Использование продукции автотрофных бактерий животными. Вестиментиферы и другие животные, существующие за счёт хемосинтезирующих бактерий. Роль симбиоза.

Б19. Биосферный цикл фосфора. Ведущая роль геохимических процессов. Перемещения фосфора по поверхности Земли с водой. Встраивание организмов в геохимический цикл фосфора. Ограничение первичной продукции в океане фосфором и азотом. Долговременные, в масштабах сотен тысяч и миллионов лет, колебания поступлении фосфора в океан. «Подстраивание» под имеющийся фосфор процессов азотфиксации.

Б20. Лимитирование фосфором первичной продукции в континентальных водоемах. Олиготрофные и евтрофные озёра. Евтрофирование водоемов. Роль зоопланктона в круговороте фосфора в озёрах. Фосфорные удобрения. Ограниченность запасов фосфорсодержащих минералов и необходимость их экономии.