Cykly Hydrologický cyklus Oceány —> atmosféra —> déšť/sníh —> povrchová voda (ledovce, řeky, jezera) [podzemní voda] —> řeky —> delty —> oceán Kromě toho modifikované cesty Tři typy rezervoárů Geograficky lokalizované „zásobníky" (oceány, jezera) Migrující rezervoáry pohybující se podle topografie povrchu nebo vnitřních struktur (řeky, podzemní voda) Atmosférická voda Pohyb díky rozdílným tepelným vstupům (99,85 % energie dostává Země ze Slunce) atmosféra je prohřívána ze odspodu, oceány jsou prohřívány svrchu - teplý vzduch a voda mají nižší hustotu než chladný vzduch a chladná voda Hustota vody je ještě ovlivněna mineralizací 61 Obsahy rezervoárů Reservoir Volume, Percent Volume, Percent Uf km1 of Total Reservoir 10* km3 (10ls kg) of Total Oceans 1370 97.25 Oceans Mixed layer Thermocline Abyssal 1400. 50. 460. 890. 95.96 Icesheets and 29 2.05 Ice caps and glaciers 43.4 2.97 Deep groundwater 5.3 0.38 Groundwater 15.3 1.05 (750-4000 m) Shallow groundwater 4.2 0.3 Lakes 0.125 0.009 (<750 m) Lakes 0.125 0.01 Rivers 0.00017 0.0001 Soil Moisture 0.065 0.005 Soil Moisture 0.065 0.0045 Atmosphere* 0.013 0.001 Atmosphere total3 0.0155 0.001 Rivers 0.0017 0.0001 Terrestrial Oceanic 0.0045 0.0110 Biosphere 0.0006 0.00004 Biosphere 0.00200 0.00010 Total 1408.7 100 Total 1459 Faure: Principles and applications of inorganic Berner, Berner (1996): Global environment, geochemistry. Hydrologický cyklus Atmosphere (0.0155) Vapor transport 0.036 Evaporation 0.071 Precipitation 0.107 déšť/sníh —> povrchová voda (ledovce, řeky, jezera) [podzemní voda] —> řeky —> delty —> oceán Fázov teplota (ŮC) -40 o pevný CO, tavenina CO. pára C02 ý diagram Unikátní vlastnosti vlastnost vynikající rozpouštědlo vysoká dielektrická konstanta vysoké povrchové napětí transparentní pro viditelné a UV záření největší hustota kapalném stavu při 4 °C vysoké výparné teplo vysoké teplo tání vysoká tepelná kapacita působení a význam transport živin a odpadů, umožňuje průběh biogeochemických procesů vysoká rozpustnost iontových i málo polárních látek kontrolní faktor pro fyziologii (kapilarita); kapky a povrchy bezbarvá, dovoluje fotosyntézu ve vodném prostředí led plave, izolace od promrznuti, udržení stratifikace určuje režim přenosu vody mezi atmosférou a vodou stabilizace teplotního režimu při promrzání stabilizace teplotních podmínek Cykly prvků Uhlíkový cyklus Biodegradation Photosynthesis TC02 in the atmosphere J Solubilization and chemical processes Soluble inorganic carbon, predominantly HC03" > Fixed organic carbon, {CH20} and xenobiotic carbon j T Xenobiotics manufacture with petrol- Bwgeochemical eum feedstock processes J_____L Fixed organic hydrocarbon, CxH2x and kerogen V__________________. Chemical precipitation Dissolution with and incorporation of j- t j r^r\ mineral carbon into dissolved CO0 . ,. , , ,, 2 microbial shells Insoluble inorganic carbon, predominantly CaC03 and CaC03'MgC03 Cykly prvků Cyklus dusíku ■<-. x z 4-1 £ Ľ 1 O - ĽÚ z r Atmosphere Nj, some N20 traces of NO, NOj, HNQ3, NH4NO, Anthrosphere NH^ HN03, NO. NO^ Inorganic nitrates Org anon itrogen compounds ■Í-J m > k ■—I "S C- TJ C, «ľ t: -V. (J T3 f M != c ■—H c s EQ N r; u c/: Biosphere Biologic ally-bound nitrogen such as amino (NH2) nitrogen in proteins V__________,_________._______J Hydrosphere and Geosphere Dissolved N03\ NH/ Organically-bo und N in dead bio mas s and fossil fuels M s; -i—i k_ .ti — O z E B O Z s ^ 8 a E g -j Cykly prvků Cyklus fosforu Soluble inorganic phosphate,1 as HP042", H2P04~, and polyphosphates hydrosphere Assimilation by organisms C Fertilizer runoff, wastewater, detergent wastes Biodegradation / .AnthrOSphere Dissolution Uli A Xenobiotic organophosphates f Biological phosphorus, I predominantly nucleic acids, I ADP, ATP 1 biosphere Precipitation Insoluble inorganic phosphate, such as Ca,(OH)(P04)3 or iron phosphates 1 Biological organic and inorganic phosphates in sediments geosphere (mostly) Cykly prvků Cyklus síry Atmospheric sulfur, S02, H2S, H:S04, CS2, (CH3)2S ^------------------------------------------------. hydrosphere & geospnere Inorganic S042 in both soluble and insoluble forms Interchange of atmospheric sulfur species with other environmental spheres >-----i-i--------- Assimilation by organisms S oxidation Sulfate I reduction (Elemental sulfur, Sj H7S oxidation ' J___ Sulfide oxidation / 8- O O) Biological sulfur, including -SH groups De compos it ton Sulfides as HjS and as melaJ sulfides, such as FeS Microbial metabolism \ ibolism * biosphere^—-. i____/ /— Biodegradation t Microbially produced organic sulfur in small molecules, largely as -SH and R-S-R groups ^^^^^^^™» Xenobiotic sulfur such as that fi in _ p_ groups in insecticides T