12. Krążenie siarki w morzu Flashcards
W jakich formach S występuje w litosferze?
- w stanie wolnym (S rodzima)
- w postaci związków chemicznych (siarczki, siarczany, siarkosole)
W jakich formach S występuje w hydrosferze i osadach?
-
Formy mineralne
- utlenione: siarczany, gips
- zredukowane: siarczki, siarkowodór -
Formy organiczne
- aminokwasy, witaminy
- materiał zapasowy mikroorganizmów
Jakim procesom podlega S w oceanach?
- W obrębie szelfu kontynentalnego znaczna część m.org. jest rozkładana na drodze redukcji siarczanów
- Procesy związane z kominami hydrotermalnymi - usuwanie siarczanów, powstawanie H2S i utylizacja przez bakterie chemosyntetyzujące
Jakie są naturalne źródła S w atmosferze?
- wybuchy wulkanów
- rozkład m.org. na lądzie/w strefie brzegowej oceanów
- emisja aerozoli marygenicznych
Jakie są formy S w atmosferze?
- Tlenki SO2
- Siarczany
- Siarkowodór H2
- Siarczek karbonylu OCS
- Disiarczek węgla CS2
- Siarczek dimetylu (DMS) (CH3)2S
Jakie są procesy wpływające na stężenie siarkowodoru?
Powstaje w procesach:
- beztlenowego rozkładu materii organicznej
- erupcji wulkanów
- ulatniania ze źródeł hydrotermalnych
- spalania paliw
Jest zużywany w:
- utlenianiu do SO2
Czym charakteryzuje się SO2?
- jest trujący dla zwierząt i szkodliwy dla roślin
- jest jednym ze składników smogu
- reaguje z wodą tworząc kwaśne deszcze
Jakie są antropogeniczne źródła siarki?
- spalanie paliw gazowych => powstaje H2S
- spalanie ropy naftowej i węgla => S w zw. org. i w formie nieorg.
- przemysł, np. wytop rud siarczkowych
Jaki jest ciąg powstawania H2S?
- DOPŁYW N I P - zwiększone stężenie soli odżywczych
- EUTROFIZACJA - zwiększona produkcja pierwotna, większy strumień materii org. od dna
- POWSTAWANIE H2S - zwiększone zapotrzebowanie na O2, rozprzestrzenianie stref beztlenowych na dnie, redukcja siarczanów
Czego wynikiem są transformacje S w obiegu?
Działalności mikroorganizmów:
- uwalnianie S podczas rozkładu m.org. (desulfuryzacja)
- utlenianie siarczków i siarki elementarnej
- redukcja siarczanów
Jak się nazywa enzym potrzebny do desulfuryzacji?
Desulfohydraza cysteinowa
Jak przebiega utlenianie zredukowanych związków siarki?
- drobnoustroje utleniają nieorganiczne związki S (siarczki, S elementarną, tiosiarczany etc.) do siarczanów
- Bakterie z rodzaju Thiobacillus (chemolitoautotrofy)
- Bakterie nitkowate z rodzaju Thiotrichaceae - za pomocą tlenu lub azotanów, gromadzą S jako materiał zapasowy
- Beztlenowe bakterie fotosyntetyczne (np. siarkowe bakterie purpurowe)
Jakie są typy redukcji siarczanów?
- Asymilacyjna = prowadzi do biosyntezy zawierających S związków organicznych budujących biomasę. Grzyby, glony, rośliny, niekt. bakterie.
- Dysymilacyjna = dostarcza energii mikroorganizmom, uwalniany jest H2S. Bakterie heterotroficzne z rodzaju np. Desulfobacter.
Który typ redukcji siarczanów ma znaczenie w kontekście mineralizacji materii organicznej?
Desymilacyjna redukcja siarczanów
- warunki beztlenowe
- bakterie do redukcji używają siarczanów jako akceptorów elektronów
- produktem ubocznym jest H2S
Co się dzieje z H2S z redukcji siarczanów?
- 80-90% zostaje utlenione do siarczanów z użyciem O2
- 10-20% zostaje strącone w postaci siarczków metali np. pirytu
Od czego zależy w skali geologicznej stężenie O2 w atmosferze?
- tempa akumulacji organicznego C i pirytu w osadach
- zużycia O2 podczas utleniania zredukowanych związków C i S
Czego dotyczy hipoteza CLAW?
Produkcji DMS w powierzchniowych wodach oceanu, który następnie uwalniany jest do atmosfery.
Stanowi on jądra kondensacji chmur, których formowanie zwiększa odbicie promieniowania i w konsekwencji prowadzi do obniżenia T na Ziemi.
Wzrost T -> większa PP fitoplanktonu -> większa produkcja DMS -> więcej jąder kondensacji chmur -> więcej odbitego promieniowania -> spadek T
