Биогеохимията (от старогръцки: „биос“ – живот, „гео“ – Земя, „химеа“ – химия) обхваща химични, биологични и физични процеси, които полагат основите на строежа и на функциите на екосистемите и на ландшафтите (известни в българската литература и като природно-териториалните комплекси). Биогеохимията е едно интердисциплинарно научно направление, чиято тематика обхваща всички геосфери – биосфера, педосфера, атмосфера и литосфера. В частност биогеохимията изследва кръговрата на химичните вещества, като въглерод и азот, както и техните взаимодействия и взаимозависимости с живото вещество в пространството и времето. Главният фокус пада върху химичните кръговрати, които са или задвижени, или повлияни от биологична активност. Особен акцент се поставя на изучаването на кръговрата на въглерода, азота, сярата и фосфора.
История
За основоположник на биогеохимията се счита руският учен Владимир Вернадски. В началото на XX век се занимава с химичния състав на органичното вещество, с протичането и въздействието на геохимичните процеси, които участват в организмите. В книгата си „Биосферата“Vladimir I. Vernadsky, 2007, Essays on Geochemistry & the Biosphere, tr. Olga Barash, Santa Fe, NM, Synergetic Press, ISBN 0-907791-36-0 от 1926 г. представя Земята като едно живо цяло. Разграничава три сфери, като всяка сфера е понятие, подобно на това за фазовото пространство. Забелязва, че всяка притежава своите собствени закони за еволюцията и че сферите на по-високо ниво се модифицират и доминират общия закон: Абиотична сфера – цялата нежива енергия и материални процеси Биосфера – живите процеси, които живеят паралелно с абиотичната сфера Ноосфера – сферата на разума; сферата на човешките когнитивни процеси Антропогенната дейност (в т.ч. земеделие и индустрия) променя живата и неживата природа. В съвременния свят влиянието, което хората оказват върху една или две сфери е сравнимо с геоложката сила на Земята.
На американския геохимик и лимнолог Джордж Евелин Хъчинсън се преписва обособяването на новата дисциплина и формулирането принципите ѝ.
В края на 60-те години на ХХ век геохимикът Джеймс Ловлок развива заедно с еволюционната биоложка Лин Маргулис Хипотезата „Гея“ (древногръцката богиня на Земята), според която живите и неживите компоненти на природната среда се явяват един саморегулиращ се организъм, като по този начин се регулира състава на атмосферата и се стабилизира климата. Тази теория се подкрепя и от биологичните взаимозависимости.
Чрез различни проблеми на околната среда през 80-те години на XX век обществеността обръща повече внимание и на биогеохимичните изследвания. Чрез детайлно проучване на веществения състав на екосистемите човекът се надява на основополагащи разкрития за функционирането и контрола върху тях, и по този начин да намери по-добро разбиране на причините за създалите се проблеми.
През 90-те години на XX век и в началото на хилядолетието се развиват множество модели за симулиране на биогеохимични процеси и взаимовръзки в екосистемите. Типичен пример е разбирането на връзката седимент – океан като една биогеохимична система.
В последно време се развива и идеята за геоинженерство като част от биогеохимията. Терминът се отнася до съображения за технически интервенции в геохимичните цикли, като например забавяне на климатичните промени или окисляване на океаните.
Връзки с други науки Биогеохимията осъществява тесни връзки със следните науки и научни направления: Науки за атмосферата Биология Екология Геомикробиология Химия на околната среда Геология Океанология Почвознание Много изследователи разглеждат основни биогеохимични цикли на химични елементи като въглерод, кислород, азот, фосфор и сяра, както и на техните стабилни изотопи. Кръговратите на разсеяните елементи като метали и радиоактивни такива също подлежат на изследване. Проблеми, свързани с нефтени разливи, проучвания на рудни находища и замърсяване на околната среда от всякакъв род също са обект на изследване на биогеохимиците. Основни полета на работа са: Моделиране на природни системи Окисляване на почвени и водни среди Еутрофикация Задържане на въглерод Поддържане и регулиране на околната среда Глобални промени Климатични промени Биогеохимично проучване на руди Химия на почвата
Източници
Vladimir I. Vernadsky, 2007, Essays on Geochemistry & the Biosphere, tr. Olga Barash, Santa Fe, NM, Synergetic Press, ISBN 0-907791-36-0. Schlesinger, W. H. 1997. Biogeochemistry: An Analysis of Global Change, 2nd edition. Academic Press, San Diego, Calif. ISBN 0-12-625155-X. Schlesinger, W.H., 2005. Biogeochemistry. Vol. 8 in: Treatise on Geochemistry. Elsevier Science. ISBN 0-08-044642-6. Vladimir N. Bashkin, 2002, Modern Biogeochemistry. Kluwer, ISBN 1-4020-0992-5. Samuel S. Butcher et al. (Eds.), 1992, Global Biogeochemical Cycles. Academic, ISBN 0-12-147685-5. Susan M. Libes, 1992, Introduction to Marine Biogeochemistry. Wiley, ISBN 0-471-50946-9. Dmitrii Malyuga, 1995, Biogeochemical Methods of Prospecting. Springer, ISBN 978-0-306-10682-8. Global Biogeochemical Cycles. A journal published by the American Geophysical Union.
Woolman, T. A., & John, C. Y., 2013, An Analysis of the Use of Predictive Modeling with Business Intelligence Systems for Exploration of Precious Metals Using Biogeochemical Data. International Journal of Business Intelligence Research (IJBIR), 4(2), 39 – 53.v . Biogeochemistry . A journal published by Springer.
Категория:Академични дисциплини Категория:Науки за Земята