«Почему Мировой океан называют «лёгкими» планеты?»

1 Муниципальное Общеобразовательное Учреждение «Гимназия 34» города Ульяновска Исследовательская работа на тему: «Почему Мировой океан называют «лёгкими» планеты?» Выполнил: Небыков Юрий ученик 3 класса А руководитель: Брагина Я.М. классный руководитель Ульяновск 2011

2 Содержание работы. 1.Введение. 2.Гипотеза, цель исследования. 3.Основные задачи. 4.Фотосинтез- главный источник кислорода. 5.Пути утилизации кислорода. 6.Краткая характеристика основных поставщиков кислорода в атмосферу. 7.Проведение опыта. 8.Выводы. 9.Заключение.

3 Введение. До того, как я услышал фразу, что «лёгкими» планеты является Мировой океан, я считал, что эту роль выполняют леса и вся наземная растительность. Да, я знаю, что всему живому на Земле для дыхания нужен кислород- газ, который входит в состав воздушной оболочки планеты- атмосферы. Доля кислорода в составе воздуха составляет 21 %. Миллиарды лет назад в атмосфере Земли не было свободного кислорода. Если бы человек был перенесён туда с помощью «машины времени», он бы немедленно задохнулся. Весь кислород, которым дышат почти все живые существа нашей планеты, выделен растениями в процессе фотосинтеза. Это случилось потому, что они научились создавать органические вещества из неорганических, используя при этом энергию солнечного света. В результате этого процесса листья растений выделяют свободный кислород как побочный продукт производства. Этот необходимый нам газ поднимается в атмосферу и потом равномерно распределяется по ней. При чём же здесь океан- это огромное количество воды? Я думал, что его растительный мир вырабатывает кислород только для своих потребителей- жителей океана. В толще воды происходит тот же самый активный процесс фотосинтеза. Гипотеза: Возможно, образовавшийся кислород не только растворяется в воде и используется жителями океана, но и в огромном количестве поступает в атмосферу. И так: Цель моего исследования: выяснить, почему именно Мировой океан называют «лёгкими» планеты.

4 Задачи: 1. Ознакомиться с процессом фотосинтеза - главным источником кислорода на Земле. 2. Определить пути утилизации кислорода. 3. Изучить краткую характеристику основных поставщиков кислорода в атмосферу и провести сравнительный анализ. 4. Обобщить полученные и сделать соответствующие выводы. ФОТОСИНТЕЗ - образование живыми растительными клетками органических веществ, таких, как сахара и крахмал, из неорганических - из СО2 и воды - с помощью энергии света, поглощаемого пигментами растений. Это процесс производства пищи, от которого зависят все живые существа - растения, животные и человек. У всех наземных растений и у большей части водных в ходе фотосинтеза выделяется кислород. Некоторым организмам, однако, свойственны другие виды фотосинтеза, проходящие без выделения кислорода. Главную реакцию фотосинтеза, идущего с выделением кислорода, можно записать в следующем виде: <> Зеленый цвет травы и листьев цвет хлорофилла. Это вещество играет в фотосинтезе главную роль.

5 В результате фотосинтеза растительность земного шара ежегодно усваивает около 200 млрд. т. углекислого газа и выделяет в атмосферу примерно 145 млрд. т. свободного кислорода, при этом образуется более 150 млрд. т органического вещества. Если бы не жизнедеятельность растений, исключительно активные молекулы кислорода вступили бы в различные химические реакции, и свободный кислород исчез бы из атмосферы примерно за 10 тыс. лет. Изучая роль кислорода в атмосфере, я выяснил, что убыль молекулярного кислорода из атмосферы происходит не только в результате дыхания - под этим одеялом я продержался 10 минут.

6 но и горения - в открытой банке свеча горит бесконечно долго. В закрытой банке объёмом 1,5 литра свеча горит 45 секунд.

7 а также гниения 60% и производственной деятельности человека. Вот так: большая часть расходуется, как это не удивительно, вовсе не на дыхание обитателей нашей планеты, а на разложение погибших организмов или, попросту говоря, на гниение (примерно 60 процентов от используемого живыми существами). Вывод: кислород не только дает нам возможность дышать полной грудью, но и выступает в роли своеобразной печки для сжигания мусора. Далее на основе изученного мною материала я составил рейтинг основных поставщиков кислорода в атмосферу. И так: на почётном 3 месте - наши любимые леса! Да существует мнение, что "легкими планеты" являются леса, поскольку считается, что именно они основные поставщики кислорода в атмосферу. Однако на самом деле это не так. Никто не спорит, что леса, конечно же, надо сохранять и оберегать. Однако вовсе не из-за того, что они являются этими пресловутыми "легкими". Потому что на самом деле их вклад в обогащение нашей атмосферы кислородом практически равен нулю. Как мы знаем, любое дерево не вечно, поэтому, когда, наступает время, оно умирает. Когда ствол лесного гиганта падает на землю, его организм разлагают тысячи грибов и бактерий в течение весьма

8 длительного времени. Все они используют при этом кислород, который вырабатывается оставшимися в живых растениями. Согласно подсчетам исследователей, на подобную "уборку территории" уходит около восьмидесяти процентов "лесного" кислорода. Но оставшиеся 20 процентов кислорода вовсе не поступают в "общий атмосферный фонд", а также используются лесными жителями "на местах" в своих целях. Ведь животным, растениям, грибам и микроорганизмам тоже нужно дышать (без участия кислорода, как мы помним, многие живые существа не смогли бы получать из пищи энергию). Поскольку все леса, как правило, являются весьма густонаселенными зонами, этого остатка хватает только для того, что бы удовлетворить кислородные потребности лишь своих собственных обитателей. Для соседей (например, жителей городов, где собственной растительности мало) уже ничего не остается. Кто же тогда находится на 2 позиции? На суше это, как ни странно торфяные болота. Всем известно, когда на болоте погибают растения, их организмы не разлагаются, поскольку бактерии и грибы, делающие эту работу, не могут жить в болотной воде там много природных антисептиков, выделяемых мхами. Итак, отмершие части растений, не разлагаясь, опускаются на дно, образуя залежи торфа. А если нет разложения, то и кислород не тратится. Поэтому болота отдают в общий фонд около 50 процентов вырабатываемого ими кислорода (другую половину используют сами обитатели этих неприветливых, но весьма полезных мест). Тем не менее, взнос болот в общий "благотворительный фонд кислорода" не очень-то и велик, ведь их на Земле не так много. Куда активнее участвуют в "кислородной благотворительности" микроскопические океанические водоросли, совокупность которых ученые называют фитопланктоном. Эти существа настолько малы, что простым глазом их разглядеть практически невозможно. Однако их общее количество весьма велико, счет идет на миллионы

9 миллиардов. Весь мировой фитопланктон вырабатывает в 10 раз больше кислорода, чем нужно ему самому для дыхания. И 1 место присуждается именно им! Как я и предполагал, излишки улетучивается в атмосферу. Чтобы проверить своё предположение я взял водные растения с водой из своего аквариума и поместил в банку вместе с маленькими улитками.

10 Свеча горела в закрытой банке 20 секунд, израсходовав кислород, она погасла. Отверстие в крышке я запаял пластилином и оставил банку на окне, были солнечные дни.

11 Через 2 дня. Улитки остались живы, а свеча прогорела 15 секунд. Вывод: в банке из воды и углекислого газа благодаря растению снова появился кислород часть использовали улитки, а часть потратилась на горение. Вот так, значит, происходит и в природе газообмен между океаном и атмосферой!

12 Всей своей поверхностью Мировой океан соприкасается с атмосферой. И естественно, что на рубеже этих стихий между ними происходит интенсивный обмен. В обоих направлениях перемещаются газы, влага и тепло. Автотрофные растения Мирового океана (занимающего площадь около 360 млн. км 2 ) по приблизительным подсчетам способны ежегодно превращать в органическое вещество млрд. т углерода. При этом они используют всего 0,11% падающей на поверхность Земли солнечной энергии. Что касается затрат кислорода на разложение трупов, то в океане они весьма низки примерно 20 процентов от общей выработки. Происходит это из-за того, что мертвые организмы сразу же поедаются падальщиками, которых в морской воде живет великое множество. Тех, в свою очередь, после смерти съедят другие падальщики, и так далее, то есть трупы в воде практически никогда не залеживаются. Те же останки, на которые уже ни для кого не представляют особого интереса, падают на дно, где мало кто живет, и разлагать их просто некому (так образуется всем известный ил), то есть и в данном случае кислород не расходуется. Итак, океан поставляет в атмосферу около 40 процентов того кислорода, которое произвел фитопланктон. Именно этот запас и расходуется в тех областях, где кислорода вырабатывается очень мало. К последним, кроме городов и деревень относятся пустыни, степи и луга, а также горы. Мировой океан не только обогащает атмосферу кислородом, но и способствует удалению из нее углекислого газа, который образуется в результате дыхания живых организмов и как одно из следствий разрушения горных пород и вулканической деятельности.

13 Вывод: кислород, растворенный в водах Мирового океана, полностью обеспечивает потребность морских организмов, за его счет происходит также окисление органических и минеральных продуктов. излишки кислорода улетучиваются в атмосферу. Особенно обильно он поступает в атмосферу в местах произрастания морских растений, в первую очередь одноклеточных планктонных водорослей. океан удаляет излишки углекислого газа из атмосферы. Заключение. Как известно, в 21 столетии в результате роста городов и промышленных предприятий площадь суши, занятая зелеными растениями, резко сократилась. Особенно катастрофически уменьшаются лесные массивы. В этой связи роль океана в регенерации воздушной оболочки Земли еще более возрастает. Так что, как это ни странно, род человеческий живет и здравствует на Земле именно за счет микроскопических "кислородных фабрик", плавающих по поверхности океана. Именно их-то и следует называть "легкими планеты". И всячески оберегать от нефтяных загрязнений, отравлений тяжелыми металлами и т. п., поскольку, если они вдруг прекратят свою деятельность, нам с вами будет просто нечем дышать. Что и требовалось доказать! Я достиг цели своего исследования.

14 Список источников. Энциклопедия знатока «Зелёная планета». Москва «Махаон»-2006 Большая детская энциклопедия. Москва «Росмен» «Планета Земля». Москва «Росмен» Фотосинтез Википедия. Мировой океан Википедия. Кислород Википедия.