ЭВОЛЮЦИЯ МИРОВОГО ОКЕАНА

sss · октября 02, 2006, 16:14:27

Цитата: "ХЕМОТРОФ"CO2 + 2 H2S ─ (свет, бактериохлорофилл)→ CH2O + 2S + H2O
ВОТ ТЕБЕ БАБУШКА И ЮРЬЕВ ДЕНЬ!
... в глобальную циркуляцию серы обуславливают ее накопление в океаносфере (1300000 Гт). В почвах запас серы оценивается примерно в 200 Гт. В живых организмах аккумулировано около0,76 Гт.

Итого, если мы на Земле имеем (грубо) 1300000 Гт, т.е. 1,3х10^15 т серы, и предполагаем, что сера в ходе эволюции Земли заново не появлялась и в другие элементы не превращалась,

начинаем считать.
2H2S (64 г S) -> H2O (18 г)
1,3х10^15 т S -> 0,37х10^15 т H2O
Вывод: Если вся сера на планете Земля на момент зарождения планеты была в виде H2S, из нее (при наличиии достаточного количества CO2) можно было бы произвести примерно 0,37х10^15 т H2O. Запасы воды на Земле оцениваются в 1,5х10^18 т (из них в Океане ~ 1,3x10^18 т). Таким образом, сильно напрягшись и игнорируя данные о биомассе, запасах углекислого газа и т.д., с помощью фототрофов мы объяснили появление ~ 0,025% воды. Вопрос: откуда взялась остальная?

Примечание 1. Я встречал более оптимистические для теории ХЕМОТРОФА данные о суммарных запасах серы на Земле (примерно на порядок больше). Однако даже с учетом "оптимистических данных" объяснить удается порядка 0,7% имеющейся в наличии H2O.

Примечание 2. В расчетах предполагалось, что вся сера была в виде H2S, а углекислого газа (а также всех остальных соединений и хим. элементов) хватало для фотоокисления сероводорода. Т.е. не было лимитирования ни по углероду, ни по азоту, ни по фосфору. Сильно подозреваю, что в реальности это было не совсем так.

sss · октября 03, 2006, 08:06:27

Что-то ХЕМОТРОФ потерялся. Подброшу-ка еще "информацию к размышлению". В приведенных выше расчетах использовалось суммарное уравнение
CO2 + 2 H2S => CH2O + 2S + H2O
Однако "фишка" заключается в том, что, строго говоря, это не есть суммарное уравнение для "серного" бактериального фотосинтеза. На практике обе основные группы "серных фототрофов" (Chromatiaceae и Chlorobiaceae) после фотоокисления H2S начинают фотоокислять полученную на предыдущем этапе серу. При этом вода не образуется, а расходуется:
3CO2 + 2S + 5H2O => 3<CH2O> + 2H2SO4

Итого суммарное уравнение бактериального фотосинтеза с H2S в качестве донора электронов выглядит следующим образом:
4CO2 + 2H2S + 4H2O => 4<CH2O> + 2H2SO4
Таким образом, по суммарнному уравнению вода расходуется, а образуется серная кислота. Так что на биогенное образование Мирового Океана бактериальный фотосинтез "не тянет" ни по запасам серы (см. предыдущий пост), ни по уравнениям реакций.

Предлагаю ХЕМОТРОФУ переключиться на более "мирные рельсы". Как известно, в облаках Венеры есть CO2, N2, H2O и серная кислота. Вопрос: а не имеет ли эта самая серная кислота биогенное происхождение? Света для фотосинтеза там хватает, а высокой температурой, давлением и кислотностью не испугаешь даже некоторых Земных прокариот.

e-note · октября 03, 2006, 09:10:41

а абиогенным путем она там получиться не может?

sss · октября 03, 2006, 09:36:51

Цитата: "e-note"а абиогенным путем она там получиться не может?

Почему не может? Очень даже может - фотодиссоциация воды под дейсвием УФ с образованием кислорода и озона => окисление серы. Кроме того, там, вроде, очень сильные атмосферные разряды, а при молнии излучение идет даже в рентгеновском и (вроде) гамма диапазоне. Но биогенным путем интереснее.

Set O. Lopata · октября 03, 2006, 17:00:32

Вот, я придумал, откуда взялась вода

При карбонизации живого вещества по схеме:
(CH2O) -> C + H2O
Кстати, залежи угля, нефти и газа сопоставимы по массе с океанами? По-моему, нет.

Осталось выяснить, откуда взялось живое вещество без воды.

sss · октября 03, 2006, 17:47:13

Цитата: "Set O. Lopata"Вот, я придумал, откуда взялась вода
...
Осталось выяснить, откуда взялось живое вещество без воды.

Ну, это совсем просто. Бактерии в нужном количестве элементарно насыпались из космоса (см. теорию панспермии). Вопрос: почему сейчас не сыплются? Ответ: так ведь все еще тогда высыпались.

Так что быстренько считаем, берем ХЕМОТРОФа в соавторы и публикуем статью (под псевдонимами!!!). Соавторы: ХЕМОТРОФ (идея о биогенном происхождении), Set O. Lopata (идея об органике), sss (идея о панспермии). Примечание для остальных форумчан: имейте в виду, все права защищены!

Jan Metlevski · октября 04, 2006, 23:12:06

Эй, sss , а ну руки прочь от панспермии! Я про неё уже давным давно слышал. Так что если хотите быть в соавторах то придется договариваться. :wink:

sss · октября 05, 2006, 08:41:49

Цитата: "Jan Metlevski"Эй, sss , а ну руки прочь от панспермии! Я про неё уже давным давно слышал. Так что если хотите быть в соавторах то придется договариваться. :wink:

Гм. Поймали таки на плагиате (я надеялся - вдруг не заметят). Ну ладно, я в качестве соавторского вклада вычисления выполню: сколько бактерий (в биомассе и в штуках) должно было "панспермиться" из Космоса, чтобы образовать Мировой Океан. Тут уж наверняка первый буду.

Set O. Lopata · октября 05, 2006, 09:55:56

Ещё гипотеза.
У земли когда-то был спутник диаметром около 500 км состоящий исключительно из живого вещества. Так сказать, бактерия-переросток.
А потом он УПАЛ :shock:

Gilgamesh · октября 08, 2006, 00:42:17

"В почвах запас серы оценивается примерно в 200 Гт. В живых организмах аккумулировано около0,76 Гт."

Мдя, чуть со стула не сверзился. Тут и ультрагрубые прикидки, доступные ребенку (но не доступные ХЕМОТРОФУ) говорт об адекватности таких ммм... "вместиищ" серы (тем не менее, спасибо sss за рассчеты). Почва слоем несколько десятков см. (включая ВСЕ почвы и коры выветривания) покрывает площадь, в 3 раз меньшую, чем плщадь океанов со средней толщиной/глубиной 3 км. +живое вещество, размазанное такой же нитожной пленкой, в котором на серу приходится ничтожная массовая доля, как и в почве...

Хемотроф, вам что, _нравится_ стоить из себя Па.. позориться?

sss · октября 08, 2006, 12:24:03

Цитата: "Gilgamesh"(тем не менее, спасибо sss за рассчеты).

Вычисления производили на персональном компьютере, оснащенном процессором AMD Duron с тактовой частотой 1,6 ГГц и 512 Mb RAM под управлением ОС Microsoft Windows XP Professional Версия 2002. Для расчетов использовали стандартное программное обеспечение: Microsoft Калькулятор версии 5.1. Так что все - на самом современном уровне!

ХЕМОТРОФ · октября 14, 2006, 10:19:10

Цитата: "sss"Что-то ХЕМОТРОФ потерялся...
Докладываю SSS:
Ездил на конференцию, которая проходила 5-6 октября в г.Астане. Выступил с докладом «О биогенном происхождении планетарной воды», которая опубликована в материалах международной научно-практической конференции «Экологическая безопасность урбанизированных территорий в условиях устойчивого развития», г.Астана, 2006.
Теперь поговорим о хим.элементе сере. Наша химичка в школе учила, что Sера, Sера, S – 32 атомный вес, сера в воздухе горит, получился ангидрид.

А теперь поговорим о миграции серы. Главными резервуарами серы на Земле являются её кора (18,8·10^9 Мт) и покрывающие ее осадочные породы (5,5·10^9 Мт), в том числе под океанами (Осадки 0,3·10^9 Мт; Кора 2,2·10^9 Мт) и на суше (Осадки 5,2·10^9 Мт; Кора 16,6·10^9 Мт).
Высокая растворимость и, как следствие большой вклад водной миграции сульфатов в глобальную циркуляцию серы обуславливают ее накопление в океаносфере (1,3·10^9 Мт). В почвах запас серы оценивается примерно в 2,6·10^5 Мт. В живых организмах аккумулировано около 760 Мт серы. В атмосфере содержание серы невелико – около 4,3Мт.
Серу можно назвать «ЦИКЛИЧЕСКИМ» элементом, поскольку ее миграция происходит в системе суша – океаносфера – атмосфера – суша (В.В.Добровольский, 1998).
Образование газообразных соединений серы связано преимущественно с деятельностью микроорганизмов, обитающих в почвах и морской среде. По некоторым оценкам биота континентов ежегодно поставляет в атмосферу около 33 Мт серы.
В почвах и водных экосистемах происходят многообразные превращения соединения серы, среди которых наиболее важные значение имеет анаэробное разложение органического вещества и сульфатредукция. В океанах происходит не только накопление серы в составе растворенных сульфатов, но и выведение ее из цикла при захоронении в донных осадках. Следовательно, глобальный биогеохимический цикл серы также оказывается не полностью замкнутым (В.А.Исидоров. Экологическая химия, Санкт-Петербург, Химиздат, 2001, с.64-68 ).
   В океаны поступает серы ежегодно из атмосферы 258 Мт и из рек, озер 217 Мт – всего 475 Мт. Из океана поступает серы ежегодно в атмосферу 163 Мт и в осадки, кору 138 Мт – всего 301 Мт. Из этих данных следует, что в океанах, осадках и в коре под океаном накапливается (захоранивается) серы за один год:
475 Мт – 301 Мт = 174 Мт/год.
   Теперь подсчитаем общее количество серы всего в океанах, в осадках и в коре под океаном: 1,3·10^9 Мт + 0,3·10^9 Мт + 2,2·10^9 Мт = 3,8·10^9 Мт
   Соответственно подсчитаем общее количество серы всего, в осадках и в коре на суше: 5,2·10^9 Мт + 16,6·10^9 Мт = 21,8·10^9 Мт.
   Серы в океанах, на суше, включая в их осадках и коре будет всего:
3,8·10^9 Мт + 21,8·10^9 Мт = 25,6·10^9 Мт.
Определим длительность одного глобального цикла серы, учитывая, что под океаном накапливается (захоранивается) серы за один год 174 Мт/год, а континенты его не накапливают, а теряют:
25,6·10^9 Мт / 174 Мт/год = 147 млн. лет.
Полученный результат коррелирует с длительностью образования Мирового океана. О молодости океана мы сообщали ранее.
Подробнее об океанизации см.:
1. Орленок В.В. Физика Земли, планет и звезд / Калининградский ун-т. Калининград,
1991.
2. Орленок В.В. История океанизации Земли. Калининград: Янтарный сказ, 1998.
3. V. Orlenok., «The history of the World Ocean in the light of new equation on the water
balance» / (URL: : http://vitiaz.ru/congress/en/thesis/131.html).
4. V. Orlenok., « Endogenous escape and photolytic loss of the planet water» /
(URL: http://vitiaz.ru/congress/en/thesis/132.html).
5. Резанов И.А. Эволюция земной коры. М.: Наука, 1985.

   С нашей точки зрения совпадение длительности одного глобального цикла серы с длительностью образования Мирового океана ( В.В.Орленок, 1991) свидетельствует о биотическом происхождении Мирового океана, так как распределение масс серы в географической оболочке, поступление ее в атмосферу, гидросферу и литосферу происходит главным образом в основном за счет биоты и, частично, с выветриванием горных пород.
   Процесс захоронение в океанах, в ее осадках и в коре под океаном ежегодно 174 Мт серы служит своего рода «ВОРОНКОЙ ХЕМОТРОФА» на пути глобального цикла серы в планетарном масштабе, который позволяет делать вполне определенные выводы, в частности, об эволюции Мирового океана.
   Из сказанного следует, что процессе океанизации в коре под океанами должно скопиться серы больше чем в коре континентальной части Земли. Но в настоящее время факты говорят об обратном явлении. Как было отмечено выше, серы под океанами (Осадки 0,3·10^9 Мт; Кора 2,2·10^9 Мт) и на суше (Осадки 5,2·10^9 Мт; Кора 16,6·10^9 Мт). Есть ли в этом факте противоречие?
На наш взгляд данный факт дисбаланса серы свидетельствует еще раз о тесной взаимосвязи формирования запасов серы с процессом океанизации на Земле. Согласно открытой нами «геологической константы» (Н.А.Маженов, 2000), процесс океанизации сопровождается грандиозным опусканием дна океанов под весом океанической воды, биогенного происхождения. Этот процесс океанизации прошел за последние 160 - 200 млн. лет, т.е. в течение относительно геологического малого времени, составляющего всего 2-3% от всей истории Земли. При океанизации дно океана, ранее находившееся на поверхности, на уровне береговой линии, опустилось в среднем на 4 км под весом воды. В этой связи часть океанической коры (70%) «перетекла» в континентальную кору.
Определим время перераспределения запасов серы в двух крупных резервуарах нашей планеты:
((21,8·10^9 Мт) · 0,7 )/ 174 Мт/год = 87,7 млн. лет.
Данное время можно также считать временем океанизации, точнее временем начала ускорения процесса океанизации. Как указывал (В.В.Орленок, 1991, с.77), если до рубежа мезозоя и кайнозоя (60 млн.лет) скорость поступления воды составляла всего 25-30мм/1000лет, то позднее в кайнозое, происходит быстрое увеличение океанической воды. В настоящее время планета покрывается водой с максимальной за последние 160 млн. лет скоростью, равной 605 мм/1000лет.
Поэтому ранее определенное нами расчетное время длительности одного глобального цикла серы 147 млн. лет относится к начальному этапу начала океанизации. :wink:

sss · октября 14, 2006, 11:53:41

Хемотрофу:
Итого, мы имеем на планете Земля 2,43 x 10^16 т S. Это на порядок больше, чем Вы писали в предыдущем посте, и примерно соответствует тому, что встречал я (см. "Я встречал более оптимистические для ХЕМОТРОФа данные о запасах серы ..."). Кстати, странная привычка использовать единицы типа "гига, мега". В следующий раз будут санти-, тера- или еще какие? Почему бы не использовать просто "10 в степени", что гораздо удобнее? На всякий случай - вот здесь переводы приставок СИ: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%B2%D0%BA%D0%B8_%D0%A1%D0%98

Не понимаю, какое отношение имеют циклы к суммарным запасам. В любом биогенном цикле серы вода то образуется, то расходуется. Вы, как инженер-экономист, должны понимать, что при любом товарно-денежном обороте суммарная денежная масса не меняется (я имею в виду "твердые" деньги, напечатанные на станке). Единственный способ увеличить число денежных купюр - напечатать их. Закон сохранения вещества, понимаете ли :wink: Поэтому описание Вами циклов - это немножко мимо цели.
Могу пояснить и другим примером: на Земле постоянно образуется огромное количество O2, однако суммарное содержание химического элемента O не изменяется, он просто мигрирует из одних соединений в другие.

Согласно отстаиваемой Вами теории, соединения H2O на нашей планете исходно (почти) не существовало. Вся H2O образовалась биогенно из (каких-то) исходных соединений. В качестве реакции, идущей с образованием H2O, Вы предложили фотоокисление H2S. Я проверил это расчетами.

В приведенных выше расчетах я сделал довольно смелое предположение, даже два:
1) Исходно вся сера была в виде H2S, которая и служила донором водорода при фотосинтезе; акцептора водорода (CO2) хватало для фотообразования воды.
2) Бактериальный "серный" фотосинтез остановился на образовании элементарной серы (иначе вода не образовывалась бы, а расходовалась, см. выше).
Кроме того, как добросовестный человек, я провел расчеты не только по приведенным Вами данным о запасах серы, но и по обнаруженным мной данным, более "благоприятным" для Вашей теории (как я уже сказал, они близки к приведенным Вами в последнем посте).

Даже исходя из таких смелых предположений, биогенно удается объяснить менее 1% имеющейся на Земле H2O. Вопрос: Откуда взялась остальная?

Для справки: Вода - очень распространенное в Солнечной Системе соединение. Например, по последним данным, мантия Цереры на 25% состоит из воды. Ее происхождение тоже биогенное?
P.S. если это Ваш первый доклад на конференции такого уровня - от души поздравляю. Однако (от души) советую "завязать" с теорией биогенного происхождения. На любой серьезной конференции с участием геофизиков/геохимиков/просто серьезных биологов Вас элементарно размажут по стенке.

ХЕМОТРОФ · октября 14, 2006, 13:15:00

Цитата: "sss"Хемотрофу:

Не понимаю, какое отношение имеют циклы к суммарным запасам. В любом биогенном цикле серы вода то образуется, то расходуется. Вы, как инженер-экономист, должны понимать, что при любом товарно-денежном обороте суммарная денежная масса не меняется (я имею в виду "твердые" деньги, напечатанные на станке). Единственный способ увеличить число денежных купюр - напечатать их. Закон сохранения вещества, понимаете ли :wink: Поэтому описание Вами циклов - это немножко мимо цели.

Постараюсь в следующий раскрыть взаимосвязь циклов серы с процессом океанизации. Нет у меня педагогического таланта сходу менять точку зрения оппонента.
Что касается "твердых" денег, то их массу увеличить простым печатанием нельзя. Нужно увеличить производство товаров. Закон сохранения вещества, понимаете ли сохраняется в процессе производства, в экономике и в любом живом организме.
Можно по другому выразить мысль. Человек съедает за всю жизнь еды гораздо больше чем весит.
Биота, в частности ХЕМОТРОФ не является исключением :!:

ХЕМОТРОФ · октября 14, 2006, 13:22:39

Цитата: "sss"Хемотрофу:
P.S. если это Ваш первый доклад на конференции такого уровня - от души поздравляю. Однако (от души) советую "завязать" с теорией биогенного происхождения. На любой серьезной конференции с участием геофизиков/геохимиков/просто серьезных биологов Вас элементарно размажут по стенке.

У этой темы - биогенного происхождения планетарной воды выросла большая борода. Еще в 2004 г. она прошла 4-х кратную экспертизу в Масачутесе и выдержала испытание на прочность.