De karbon syklus Det er prosessen med sirkulasjon av dette kjemiske elementet i luft, vann, jord og levende vesener. Det er en biogeokjemisk syklus av gassform, og den mest vanlige formen der karbon finnes i atmosfæren er karbondioksid (CO2)..
De største lagrene av karbon er i havene, fossile brensler, organisk materiale og sedimentære bergarter. Likeledes er det viktig i kroppsstrukturen til levende organismer og kommer inn i trofiske kjeder som CO2 gjennom fotosyntese..
Fotosyntetisatorer (planter, fytoplankton og cyanobakterier) absorberer karbon fra atmosfærisk CO2, og deretter tar planteetere det fra disse organismer. Disse konsumeres av rovdyr, og til slutt blir alle døde organismer behandlet av nedbrytere.
I tillegg til atmosfæren og levende vesener finnes karbon i jorda (edafosfæren) og i vannet (hydrosfæren). I havene tar planteplankton, makroalger og angiospermer i vann CO2 oppløst i vannet for å utføre fotosyntese.
CO2 integreres i atmosfæren eller vannet på nytt ved åndedrett fra henholdsvis terrestriske og vannlevende vesener. Når levende vesener er døde, integreres karbon på nytt i det fysiske miljøet som CO2 eller som en del av sedimentære bergarter, kull eller olje..
Karbonsyklusen er veldig viktig fordi den oppfyller forskjellige funksjoner, for eksempel å være en del av levende vesener, og bidra til å regulere planetemperaturen og surheten i vannet. Likeledes bidrar det til erosive prosesser av sedimentære bergarter og fungerer som en energikilde for mennesket..
Artikkelindeks
Dette elementet rangerer sjette i overflod i universet, og dets struktur gjør det mulig å danne bindinger med andre elementer som oksygen og hydrogen. Den dannes av fire elektroner (tetravalente) som danner kovalente kjemiske bindinger som kan utgjøre polymerer med komplekse strukturformer.
Kull finnes i atmosfæren hovedsakelig som karbondioksid (CO2) i en andel på 0,04% av luftens sammensetning. Selv om konsentrasjonen av atmosfærisk karbon har variert betydelig de siste 170 årene på grunn av menneskelig industriell utvikling.
Før industriperioden varierte konsentrasjonen fra 180 til 280 ppm (deler per million) og i dag overstiger den 400 ppm. I tillegg er det metan (CH4) i en mye mindre andel og karbonmonoksid (CO) i små spor..
Disse karbonbaserte gassene har egenskapen til å absorbere og utstråle langbølgeenergi (varme). Av denne grunn regulerer dens tilstedeværelse i atmosfæren planetemperaturen ved å forhindre rømming ut i rommet av varmen som utstråles av jorden..
Av disse to gassene fanger metan mer varme, men CO2 spiller den mest avgjørende rollen på grunn av dens relative overflod.
Det meste av strukturen til levende organismer består av karbon, som er viktig i dannelsen av proteiner, karbohydrater, fett og vitaminer..
Karbon er en del av det organiske stoffet og luften i jorden, og det finnes også i grunnform som karbon, grafitt og diamant. På samme måte er det en grunnleggende del av hydrokarboner (olje, bitumener) som finnes i avleiringer i dype.
Når vegetasjon dør i vannbasseng, sump eller grunt hav, akkumuleres planterester i lag dekket av vann. En langsom anaerob nedbrytningsprosess genereres deretter forårsaket av bakterier..
Sedimentene dekker lagene av nedbrytende organisk materiale som gjennomgår en progressiv karbonberikelsesprosess gjennom millioner av år. Dette passerer gjennom et trinn av torv (50% karbon), brunkull (55-75%), kull (75-90%) og til slutt antrasitt (90% eller mer).
Det begynner med en langsom aerob nedbrytning, så er det en anaerob fase, med rester av plankton, dyr og marine planter eller innsjøplanter. Dette organiske materialet ble begravet av sedimentære lag og utsatt for høye temperaturer og trykk inne i jorden..
Men gitt sin lavere tetthet, stiger olje gjennom porene i sedimentære bergarter. Til slutt blir den enten fanget i ugjennomtrengelige områder eller danner grunne bituminøse fremspring.
Hydrosfæren opprettholder en gassutveksling med atmosfæren, spesielt oksygen og karbon i form av CO2 (løselig i vann). Karbon finnes i vann, spesielt i havene, hovedsakelig i form av bikarbonationer.
Bikarbonationer spiller en viktig rolle i reguleringen av pH i det marine miljøet. På den annen side er det store mengder metan fanget som metanhydrater på havbunnen..
Karbon trenger også inn mellom det gassformige mediet og væsken når CO2 reagerer med atmosfærisk vanndamp og danner H2CO3. Denne syren utfelles med regnvann og forsurer jord og vann.
Som en hvilken som helst biogeokjemisk syklus, er karbonsyklusen en kompleks prosess som består av et nettverk av relasjoner. Separasjonen deres i definerte stadier er bare et middel for deres analyse og forståelse..
Karboninntak til dette stadiet kommer i mindre grad fra atmosfæren, med surt regn og luft filtrert til bakken. Imidlertid er hovedinnspillet bidrag fra levende organismer, både ved ekskrementer og kroppene når de dør..
I dette stadiet lagres karbon og beveger seg i dype lag av litosfæren som kull, olje, gass, grafitt og diamanter. Det er også en del av karbonatbergarter, fanget i permafrost (frossent grunnlag i polare breddegrader) og oppløst i vannet og luften i jordporene..
I dynamikken til platetektonikk når karbon også de dypere lagene i kappen og er en del av magmaet.
Virkningen av regn på kalkholdige bergarter eroderer dem og kalsium frigjøres sammen med andre elementer. Kalsium fra erosjonen av disse karbonatbergartene skylles i elvene og derfra til havene..
Tilsvarende frigjøres COto på grunn av tining av permafrost eller overdreven pløying av jorden. Imidlertid er hovedproduksjonen drevet av mennesket ved å utvinne kull, olje og gass fra litosfæren for å forbrenne dem som drivstoff..
COto Når atmosfæren kommer i kontakt med vannoverflaten, oppløses den og danner karbonsyre, og metan fra havbunnen kommer inn i litosfæren, slik det er oppdaget i Arktis. I tillegg kommer HCO-ioner inn i elver og hav3 ved erosjon av karbonatbergarter i litosfæren og vasking av jord.
CO2 løser seg i vann og danner karbonsyre (H2CO3), oppløser skjellets kalsiumkarbonat og danner kalsiumsyrekarbonat (Ca (HCO3) 2). Derfor blir karbon funnet og sirkulerer i vann hovedsakelig som CO2, H2CO3 og Ca (HCO3) 2.
På den annen side opprettholder marine organismer en konstant utveksling av karbon med sitt vannmiljø via fotosyntese og respirasjon. Også store karbonreserver er i form av metanhydrater på havbunnen, frosset av lave temperaturer og høyt trykk..
Havet utveksler gasser med atmosfæren, inkludert CO2 og metan, og en del av sistnevnte slippes ut i atmosfæren. Nylig har det blitt oppdaget en økning i metanlekkasjer i havet på mindre enn 400 m dyp, som utenfor Norges kyst..
Økningen i global temperatur varmer opp vannet på ikke mer enn 400 m og frigjør disse metanhydratene. En lignende prosess skjedde i pleistocenen, og frigjorde store mengder metan, varmet jorden mer og forårsaket slutten av istiden..
Karbon kommer inn i atmosfæren fra respirasjonen av levende vesener og fra bakteriell metanogen aktivitet. På samme måte, på grunn av vegetasjonsbranner (biosfære), byttes ut med hydrosfæren, forbrenning av fossile brensler, vulkansk aktivitet og frigjøring fra bakken (geologisk).
I atmosfæren er karbon hovedsakelig i gassform som CO2, metan (CH4) og karbonmonoksid (CO). På samme måte kan du finne karbonpartikler suspendert i luften..
De viktigste karbonutgangene fra atmosfærestadiet er CO2 som oppløses i havvann og som brukes i fotosyntese.
Karbon går inn i det biologiske stadiet som CO2 gjennom fotosyntese prosessen utført av planter og fotosyntetiske bakterier. Likeledes Ca2 + og HCO3-ioner som når havet ved erosjon og brukes av forskjellige organismer i produksjonen av skjell..
Hver celle og derfor kroppene til levende vesener består av en høy andel karbon, som utgjør proteiner, karbohydrater og fett. Dette organiske karbonet sirkulerer gjennom biosfæren gjennom matnett fra primærprodusenter.
Angiospermer, bregner, leverurt, mose, alger og cyanobakterier inkorporerer det ved fotosyntese. Deretter forbrukes disse organismer av planteetere, som vil være mat for rovdyr.
Den viktigste karbonlekkasjen fra dette stadiet til andre i karbonsyklusen er dødsfallet til levende vesener som reintegrerer det i jord, vann og atmosfæren. En massiv og drastisk form for død og karbonutslipp er skogbranner som produserer store mengder CO2..
På den annen side er den viktigste kilden til metan i atmosfæren gassene som blir kastet ut av husdyr i fordøyelsesprosessene. Tilsvarende er aktiviteten til anaerobe metanogene bakterier som bryter ned organisk materiale i sump og risavling, en kilde til metan..
Karbonsyklusen er viktig på grunn av de relevante funksjonene som dette elementet oppfyller på planeten Jorden. Den balanserte sirkulasjonen gjør det mulig å regulere alle disse relevante funksjonene for å opprettholde planetariske forhold i funksjon av livet..
Karbon er hovedelementet i cellestrukturen ettersom det er en del av karbohydrater, proteiner og fett. Dette elementet er grunnlaget for all livets kjemi, fra DNA til cellemembraner og organeller, vev og organer..
CO2 er den viktigste klimagassen, som gjør det mulig å opprettholde en passende temperatur for livet på jorden. Uten atmosfæriske gasser som CO2, vanndamp og andre, ville varmen som slippes ut av jorden fullstendig rømme ut i rommet og planeten ville være en frossen masse..
På den annen side bryter et overskudd av CO2 som slippes ut i atmosfæren, slik som det som for øyeblikket er forårsaket av mennesker, den naturlige balansen. Dette fører til at planeten overopphetes, noe som endrer det globale klimaet og påvirker biologisk mangfold negativt..
CO2 og metan oppløst i vann er en del av den komplekse mekanismen for å regulere pH i vann i havene. Jo høyere innholdet av disse gassene i vannet er, blir pH surere, noe som er negativt for vannlivet..
Kull er en viktig del av fossile brensler, både mineralsk kull, olje og naturgass. Selv om bruken av dette settes i tvil på grunn av de negative miljøeffektene det gir, for eksempel global overoppheting og frigjøring av tungmetaller..
Kull er et mineral som genererer kilder til arbeid og økonomisk fortjeneste for bruk som drivstoff, og den økonomiske utviklingen av menneskeheten er basert på bruken av dette råmaterialet. På den annen side, i sin krystalliserte form av diamant, mye sjeldnere, er den av stor økonomisk verdi for sin bruk som en edelstein..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.