Углеродный цикл — это биогеохимический цикл, посредством которого происходит обмен углеродом между гидросферой, геосферой, педосферой, биосферой и атмосферой Земли. Углерод является основным компонентом биологических соединений, а также основным компонентом многих минералов, таких как известняк. Круговорот углерода вместе с круговоротом воды и круговоротом азота включает в себя последовательность событий, которые имеют основополагающее значение для того, чтобы сделать Землю способной поддерживать жизнь. Этот цикл описывает движение углерода во время переработки и повторного использования в биосфере. Он также охватывает долгосрочные процессы секвестрации углерода.
Глобальный углеродный цикл делится на различные основные резервуары углерода, которые связаны между собой путями обмена.
Углеродный обмен между резервуарами происходит за счет различных химических, геологических, физических и биологических процессов. Океаны содержат самый большой активный резервуар углерода у поверхности земли. Естественный поток углерода между атмосферой, океаном, наземной экосистемой и отложениями достаточно сбалансирован, чтобы атомы углерода были примерно стабильными без влияния человека.
АТМОСФЕРА
В атмосфере Земли присутствуют две основные формы углерода: углекислый газ и метан . Оба эти газа поглощают и сохраняют тепло в атмосфере и частично ответственны за парниковый эффект. Метан производит больший парниковый эффект на единицу объема по сравнению с углекислым газом. Однако метан существует в более низких концентрациях и более недолговечен, чем углекислый газ. Таким образом, углекислый газ является более важным парниковым газом из двух.
Углекислый газ удаляется из атмосферы в основном в результате фотосинтеза и поступает в океаническую и наземную биосферы. Углекислый газ может также растворяться непосредственно в водоемах (озера, океаны и т. д.) и в осадках, когда капли дождя падают через атмосферу. Углекислый газ при растворении в воде образует угольную кислоту. Это способствует кислотности океана.
ЗЕМНАЯ БИОСФЕРА
Земная биосфера состоит из органического углерода всех организмов, обитающих на суше. Сюда входят живые или мертвые, а также углерод, хранящийся в почве. Большая часть углерода в земной биосфере представляет собой органический углерод, тогда как около трети почвенного углерода хранится в неорганических формах, таких как карбонат кальция. Органический углерод является основным компонентом всех организмов, живущих на Земле. Автотрофы извлекают его из воздуха в виде углекислого газа и превращают в органический углерод. Гетеротрофы получают углерод, потребляя другие организмы.
ОКЕАН
Океан можно разделить на поверхностный слой, смешанный слой и глубинный слой. Поверхностный слой – это тот, который часто контактирует с атмосферой. Углерод попадает в океан в основном за счет растворения углерода из атмосферы. Небольшая часть этого углерода превращается в карбонат. Углерод также попадает в океан через реки в виде растворенного органического углерода. Организмы превращают его в органический углерод в процессе фотосинтеза, и он может либо передаваться по всей пищевой цепи, либо осаждаться в более глубоких слоях океана.
РЕЗЮМЕ
Мы узнали, что:
