Закон круговорота вещества и энергии.
Географическая оболочка, её единство, целостность существует благодаря чрезвычайно напряжённому круговороту веществ и связанной с ним энергии.
Круговорот веществ – многократно повторяющийся процесс совместного, взаимосвязанного превращения и перемещения веществ в природе, имеющий более или менее цикличный характер. Общий круговорот веществ характерен для всех геосфер и складывается из отдельных процессов круговорота химических элементов, воды, газов и других веществ. Процессы круговорота не полностью обратимы из-за рассеивания веществ, изменения его состава, местной концентрации и деконцентрации.
Круговороты можно рассматривать как чрезвычайно разнообразные формы взаимодействия компонентов. Эффективность круговоротов в природе колоссальна, так как они обеспечивают многократность одних и тех же процессов и явлений, высокую суммарную эффективность при ограниченном объёме исходного вещества, участвующего в этих процессах.
По степени сложности круговороты различны: одни сводятся преимущественно к кругообразным механическим перемещениям, другие сопровождаются сменой агрегатного состояния вещества, третьи сопровождаются химической трансформацией.
Оценивая круговорот по его исходному и конечному звену, видим, что вещество, вступившее в круговорот, испытывает нередко перестройку в промежуточных звеньях. Поэтому представление о круговороте входит в понятие взаимообмена вещества и энергии.
Все круговороты не являются круговоротами в точном смысле слова. Они не вполне замкнуты, и конечная стадия круговорота вовсе не тождественна его начальной стадии.
Разрыв между конечной и начальной стадиями круговорота образует вектор направленного изменения, то есть развития.
Основой всех круговоротов в природе является миграция и перераспределение химических элементов. Способность элементов к миграции зависит от их подвижности.
Поскольку мы изучаем географическую оболочку и ее компоненты, то и природные круговороты целесообразно привязывать к ее отдельным сферам и веществу каждой из них. Взаимодействие структурных частей географической оболочки и перераспределение их вещества протекают не хаотически, а представляют собой отдельные звенья общего межструктурного круговорота вещества и энергии, связывающего атмосферу, гидросферу, литосферу и биосферу в единое целое – географическую оболочку.
Так как конечным результатом общего круговорота вещества и энергии является обособление и функционирование географической оболочки, то такой круговорот можно именовать общегеографическим (глобальным) круговоротом вещества и энергии. В его основу положены представления о большом геохимическом цикле, или большом географическом круговороте вещества.
Общегеографические круговороты протекают медленно даже по геологическим масштабам времени. Они не являются совершенно замкнутыми. В разные геологические эпохи с неодинаковой силой проявляются тектонические процессы (колебания земной коры, вулканизм), воздействующие на вещественный состав географической оболочки. В непрерывной эволюции находится органическая жизнь, и потому качественно отличны ландшафты каждого круговорота и т. д.
Общегеографические круговороты вещества и энергии представляют синтез частных круговоротов. Это не простое сложение, а возникновение нового явления со своими особенностями. Главнейшие из них – литосферный (геологический) круговорот, круговорот воды, биологический круговорот.