Лёгкие планеты иль Ботанические Беседы XD

[SarK0Y]

Ответ неверный. Если требуется "отсылка к авторитету" см. приведённую мной цитату из Кирилла Еськова, "История Земли и жизни на ней".
То, что наибольшее количество неокисленной органики сейчас захоранивается в болотах это факт. Торфа в болотах образуется в несколько раз больше, чем океанического осадка всего (а он и так на 99% неорганический).

а куда же Вы хотите отнести гидраты метана???

 

[Ярослав С.]

Встречаются, но при этом эти случаи имеют чёткий набор причин -- без всякой абстракции и мистерий а мы вроде бы не об абстракциях говорим оно и в математике абстракции быстро укатывают со сцены, когда надо соорудить алгос не абстрактно, а реально работающий.

Саркой, для решения задачи данных вполне достаточно. Просто скажите, сколько кислорода произвел или потребил каждый из бассейнов.

 

[Ярослав С.]

а куда же Вы хотите отнести гидраты метана???

Задачку решите, тогда поговорим и о гидратах метана.

 

[SarK0Y]

C -- 12кг/моль
О -- 16кг/моль
С2+2*О2 == 2СО2
1ый бассейн дал 0кг С
2ой дал 500кг С
3ий потребил 500кг С
=========================
500кг÷12кг/моль ≈ 41.7 моль

Итого: 1ый бассейн дал 0 моль О, 2ой дал 83.4 моль О и 3ий потребил 83.4 моль.

 

[Ярослав С.]

Теперь о метане. Нам важна (в контексте образования кислорода) скорость образования метангидратов из свежеобразованного в результате фотосинтеза (в океанических экосистемах) органического вещества. Метан в океанах преимущественно абиогенного или термохимического происхождения - подводные вулканы (в том числе грязевые), холодные грязевые сипы. Из биогенного это или синтез метана из диффундирующего водорода (это не фотосинтез) или перезахоронение метана из тающих торфянников "вечной" мерзлоты (прошедшего оледенения). Свежий биогенный метан это разве что пердячий газ крупных морских млекопитающих, а его, собственно, фиг да нифига, а ещё меньшая (ничтожная) часть его связывается в метангидратах. Может быть ещё (но вряд ли) анаэробный (все метаногены - строгие анаэробы) распад органики, снесённой с суши реками и очень кучненько захороненной на глубине больше 200 метров в холодных водах.

 

[Ярослав С.]

Грубо говоря, Вам надо ответить на следующие вопросы:
а) сколько метангидратов образовалось в 2014 году?
б) какой процент океанического метана имеет абиогенное и термохимическое происхождение?
в) какой процент из биогенного океанического метана синтезирован метаногенами из водорода мантии?
г) какой процент из метана, образовавшегося при переработке органики на больших глубинах, образовался из свежей океанической органики (а не, скажем, в результате разложения доледникового торфа или органики, смытой с суши и кучненько захороненной).

Чисто прикидочно, эта величина куда меньше 1 млн тонн, т.е пренебрежимо мала по сравнению со скоростью торфообразования.

 

[Ярослав С.]

Бассейн номер 4 - давление 30 атмосфер, температура воды 3 градуса Цельсия. Лампочки, разнообразная биота, по дну - труба, из которой поступает метан. Метана поступило 500 кг, из них 100 кг связалось в метангидратах, ещё 100 кг ушло в атмосферу, 300 кг окислено биотой до углекислого газа и воды. Биомасса не изменилась, ила нет, баланс по кислороду - отрицательный.

 

[Ярослав С.]

Бассейн номер 5 - как и в прошлом случае, давление 30 атмосфер, температура 3 градуса по Цельсию, лампочки, разнообразная биота, по трубе, через толстый распылитель подаётся смесь водорода и углекислого газа. В локально анаэробных условиях распылителя живут метаногены, восстанавливающие углекислый газ водородом до углекислого газа и воды, их жрут обычные редуценты, окисляющие органику самих метаногенов кислородом до углекислого газа и воды (без редуцентов, убирающих кислород метаногены жить не смогут). Часть метана связывается с водой в метангидраты, часть - окисляется биотой кислородом до углекислого газа и воды, часть - уходит в атмосферу. Баланс по кислороду - отрицательный.
Собственно говоря, бассейны 4 и 5 есть варианты бассейна номер 3 (с органической подкормкой).

 

[SarK0Y]

Теперь о метане. Нам важна (в контексте образования кислорода) скорость образования метангидратов из свежеобразованного в результате фотосинтеза (в океанических экосистемах) органического вещества. Метан в океанах преимущественно абиогенного или термохимического происхождения - подводные вулканы (в том числе грязевые), холодные грязевые сипы. Из биогенного это или синтез метана из диффундирующего водорода (это не фотосинтез) или перезахоронение метана из тающих торфянников "вечной" мерзлоты (прошедшего оледенения). Свежий биогенный метан это разве что пердячий газ крупных морских млекопитающих, а его, собственно, фиг да нифига, а ещё меньшая (ничтожная) часть его связывается в метангидратах. Может быть ещё (но вряд ли) анаэробный (все метаногены - строгие анаэробы) распад органики, снесённой с суши реками и очень кучненько захороненной на глубине больше 200 метров в холодных водах.

про перезахоронение, пожалуйста, не надо -- уж больно безосновательное утв. пока существуют вот такие предположения:

Метангидрат образуется под давлением на глубине в порах донных осадков, куда сверху постоянно поступает органический материал и где царят низкие температуры и достаточно высокое давление. Сырьем для него служат отмершие растения и останки живых существ, поставляемых реками и самой океанской водой. Ил, содержащий углерод, быстро покрывается другими осадками, и доступ к нему аэробных бактерий, которые бы превратили биологический осадок в двуокись углерода, прекращается. Однако защищенный от этих микроорга низмов ил становится пищей для гнилостных бактерий. Результат их деятельности - метан.

Скопления метангидрата образуются и там, где океаническая кора сталкивается с континентальной и уходит под нее в магму. Это обстоятельство легло в основу другой точки зрения на происхождение метангидрата. Из российских источников почерпнута гипотеза, которая рассматривает не только органическое, но и космическое происхождение метана.

Уже сказано, что месторождения метанового льда встречаются и в тех местах океана, где океанское дно ныряет под континент. Там между двумя гигантскими трущимися друг о друга плитами есть щели, через них метан может высвобождаться из магмы в глубины океана. Этот газ присутствовал в протопланетном облаке, из которого родилось семейство планет, вращающихся ныне вокруг нашего Солнца. В протопланетном облаке, когда зажглось центральное светило, происходила дифференциация вещества: легкие молекулы - газы - давлением солнечного света отгонялись на периферию облака (не случайно дальние планеты-гиганты - Юпитер и Сатурн - содержат в своих атмосферах огромные массы аммиака и метана). Земля, как близкая к Солнцу планета, сложилась из более тяжелых элементов, но изрядное количество метана ей все-таки перепало. Теперь он выделяется из магмы, когда давление в щели между материковыми и океанскими плитами падает.



Подробнее см.: http://www.nkj.ru/archive/articles/8245/ (Наука и жизнь, БУДЕТ ЛИ ПЕРЕВОРОТ В ЭНЕРГЕТИКЕ?)

сколько же образуется метангидратов от Бактерий за год, пока таких цифирь не обнаружил -- видать, тема ещё сырая. Однако, что бросается в глаза, вся оценка залежей органики может объяснить где-то в районе 1% от всего О2 в Атмосфере.

 

[Ярослав С.]

про перезахоронение, пожалуйста, не надо -- уж больно безосновательное утв.

Да ладно... Наиболее важные источники метангидратов привязаны к древним торфянникам, прикрытым тающей "вечной" мерзлотой.
Что касается Вашей цитаты, первое, что бросается в глаза:
а) гниение и метаногенез это два предельно разных процесса;
б) для метаногенеза требуются строгие анаэробные условия, а они мало где присутствуют на дне океана.
в) не указан вариант синтеза метана из водорода и углекислого газа, а это базовая возможность для всех метаногенов.

Но в любом случае, количество океанических осадков составляет около 100 млн тонн в год. Процентов 95 (минимум) из них это неорганика - кремнозём и известняк. Большая часть из 5 млн тонн подвергается деструкции до углекислого газа и воды всякими илоедами и гнилостными бактериями. В очень специфических условиях органика может превратиться в метан, большая часть из которого будет окислена до углекислого газа и воды, в узком диапазоне глубин и температур смогут образоваться метангидраты.
Итого, метангидратов из органики океанического происхождения может образовываться ну не больше полумиллиона тонн в год. Что на фоне торфа не котируется совершенно, тем паче, что сейчас сейчас, скорее всего, метангидратов распадается больше чем образуется.

 

[Ярослав С.]

Однако, что бросается в глаза, вся оценка залежей органики может объяснить где-то в районе 1% от всего О2 в Атмосфере.

Если хотите увязать с метангидратами, учтите, что в термоэры, например, мезозой, метангидратов не было совсем, а содержание кислорода примерно соответствовало современному.

 

[SarK0Y]

Если хотите увязать с метангидратами, учтите, что в термоэры, например, мезозой, метангидратов не было совсем, а содержание кислорода примерно соответствовало современному.

о тех временах сложно говорить -- сейчас-то толком описать не могут все залежи органики по расположению и объёмам

Итого, метангидратов из органики океанического происхождения может образовываться ну не больше полумиллиона тонн в год. Что на фоне торфа не котируется совершенно, тем паче, что сейчас сейчас, скорее всего, метангидратов распадается больше чем образуется.

Ярослав, Вы можете дать ссылки на исследования по этому утв.???

б) для метаногенеза требуются строгие анаэробные условия, а они мало где присутствуют на дне океана.

и что в аэробной среде генерация метана прям совсем-совсем невозможна???

 

[SarK0Y]

кстати говоря, вполне вероятно, что изрядная доля О2 имеет совсем неорганическое происхождение в горячие периоды Земли большие объёмы H2O распадались на Атомы и Водород, будучи наиболее лёгким, укатывал в Космос

 

[asktay]

C -- 12кг/моль
О -- 16кг/моль

У вас кислород в атомарном состоянии стабилен, что вы его по "одноатомному" молю посчитали? Менделеев бы, Дмитрий Иванович, вместе с Авогадро, Амадео Батьковичем, вам бы щелбан в лоб прописали за антихимические инсинуации
Вы вместе с Ярославом сплошным напалмом жжете, хотя Ярослав, конечно, перещеголял. Ему одного щелбана мало будет от "ботаников", там много больше авторитетных людей в очереди стоят... ))

 

[asktay]

Ну, насчет килограммов в моле я уж и не написал, это уже не смех даже... Это даже Сидорову из седьмого "Б", круглому двоечнику должно быть известно, что 1 моль любого вещества из таблицы Менделеева килограммами НЕ измеряется...

 

[Ярослав С.]

и что в аэробной среде генерация метана прям совсем-совсем невозможна???

Смотрите, хотя бы википедию, статья "Метаногенез":
"Все метаногены — строгие анаэробы, рост некоторых из них полностью подавляется при появлении в газовой фазе 0,004% кислорода, первые выделенные в чистые культуры виды росли при окислительно-восстановительном потенциале среды менее -300 мВ. Большинство из них мезофилы и имеют оптимум роста в области 30-40°С, все имеют оптимум pH при 6,5-7,5, есть галофилы."
Так что нужны хотя бы локально анаэробные условия. Я не исключаю возможности того, что, скажем, какие-то метаногены, могут быть найдены в кишечниках каких-то морских обитателей, типа кольчатых червей, но не слишком бы на это рассчитывал.

 

[Ярослав С.]

...

 

[asktay]

Кстати, немного цифр: ежегодно фитосфера производит 240 млрд тонн кислорода. А на окисление в тепловых машинах идет ок. 9 млрд тонн О2. Мизер.

 

[Ярослав С.]

Бассейн номер 6. Давление 30 атмосфер, температура 3 градуса, лампочки, разнообразная биота, обстановка донного замора как в бассейне номер 2. За учётный период в осадке накопилось органики на 500 кг углерода. В осадке завелись археи-метаногены. Органики на 200 кг углерода переработали на метан, при этом на 100 кг углерода образовалось метангидратов, а оставшийся метан был окислен кислородом воздуха.

Т.е. всё опять сводится к захоронению неокисленной органики. А с ней мы уже определились, что её, в современном олиготрофном океане, очень и очень мало.

 

[Ярослав С.]

Кстати, немного цифр: ежегодно фитосфера производит 240 млрд тонн кислорода.

И почти столько же потребляют животные и бактерии, редуцирующие синтезированную органику.