2009 01 024522

O. W iMłi S. J. DullY I'Amur inufowuŁ*. ^.rujw 2U)? ISBN ttK-MW-UW-).* O by PWN 2040

406

15. Procesy mikrobiologiczne

1E + ix

Rys. 15.3. Postaci organicznego węgla w oceanach

W poprzednim rozdziale przedstawiliśmy, za pomocą obliczeń, w jaki sposób w zbiornikach wodnych tworzą się organiczne połączenia węgla w dziennym cyklu fotosyntezy. W trakcie tego procesu następuje wzrost pH i z roztworu może się strącać węglan wapnia. W oceanach procesy tego rodzaju zachodzą w ogromnej skali. Węglany obecne wc wszystkich wodach naturalnych powstają z atmosferycznego ditlcnku węgla, z ulegającej mineralizacji martwej materii organicznej oraz rozpuszczonych minerałów węglanowych. Oceany są szczególnie dużym zbiornikiem związków węgla (rys. 15.2) i odgrywają główną rolę w ustalaniu i utrzymywaniu globalnej równowagi węglanowej. Na powierzchni oceanów, w wyniku dopływu energii docierającej ze Słońca, mikroorganizmy fotoautotroficznc syntezują materię organiczną, wykorzystując jako źródło węgla nieorganiczne substancje węglanowe zarówno te występujące w wodzie, jak i w atmosferze. Równocześnie dodatkowe ilości węglanów zostają mikrobiologicznie wbudowane w utwardzone struktury niektórych gatunków planktonu oceanicznego. Wypadkowym wynikiem asymilacji węgla jest fakt, żc wody powierzchniowe wykazują nieco wyższe pH i mniejszą zasadowość niż warstwy wody poniżej termokliny.

W znaczeniu termodynamicznym powierzchniowe warstwy oceanów są przesycone w stosunku do węglanu wapnia. Rozpuszczanie tego związku najlepiej opisuje równanie

(15.6)

CaCCh + C0₂(aq) + H₂0    Ca²⁺(aq> + 2 HCO~(aq>

Wartość stałej równowagi tej reakcji, warunkowego iloczynu rozpuszczalności, A''( 1), obliczono w sposób przedstawiony w Przykładzie 15.1.

PRZYKŁAD 15.1

Warunkowy iloczyn rozpuszczalności |    1)) węglanu wapnia w wodzie morskiej

*:<i) =

A,, • K_t _ 1.0- 10-*-5.9 1Q-⁷ ~    7.8 • 10 ¹⁰

= 7.6 10-'