Anglies ciklas

Anglies ciklas apibūdina anglies kaupimąsi ir mainus tarp Žemės biosferos, atmosferos, hidrosferos ir geosferos. NASA

The anglies ciklas apibūdina anglies saugojimą ir mainus tarp Žemės biosfera (gyva medžiaga), atmosfera (oras), hidrosfera (vanduo) ir geosfera (žemė). Pagrindiniai anglies rezervuarai yra atmosfera, biosfera, vandenynas, nuosėdos ir Žemės vidus. Tiek natūrali, tiek žmogaus veikla perneša anglį tarp rezervuarų.

Pagrindiniai dalykai: anglies ciklas

• Anglies ciklas yra procesas, kurio metu anglies elementas juda per atmosferą, žemę ir vandenyną.
• Anglies ciklas ir azoto ciklas yra raktas į Žemės gyvybės tvarumą.
• Pagrindiniai anglies rezervuarai yra atmosfera, biosfera, vandenynas, nuosėdos, Žemės pluta ir mantija.
• Antoine'as Lavoisier ir Joseph Priestly buvo pirmieji, kurie aprašė anglies ciklą.

Kodėl verta studijuoti anglies ciklą?

Yra dvi svarbios priežastys Anglies ciklą verta pasimokyti ir supratimas.

Anglis yra elementas, būtinas gyvybei kaip mes tai žinome. Gyvi organizmai anglies gauna iš savo aplinkos. Kai jie miršta, anglis grąžinama į negyvąją aplinką. Tačiau, koncentracija anglies kiekis gyvojoje medžiagoje (18%) yra apie 100 kartų didesnis nei anglies koncentracija žemėje (0,19%). Anglies patekimas į gyvus organizmus ir anglies grąžinimas į negyvąją aplinką nėra subalansuoti.

Antroji pagrindinė priežastis yra tai, kad anglies ciklas vaidina pagrindinį vaidmenį pasaulinis klimatas . Nors anglies ciklas yra didžiulis, žmonės gali jį paveikti ir pakeisti ekosistemą. Anglies dioksidas, išsiskiriantis deginant iškastinį kurą, yra maždaug dvigubai didesnis nei grynasis augalų ir vandenyno suvartojimas.

Anglies formos anglies cikle

Sarayut Thaneerat / Getty Images

' id='mntl-sc-block-image_2-0-5' />

Fotoautotrofai paima anglies dioksidą ir paverčia jį organiniais junginiais.

Sarayut Thaneerat / Getty Images

Per anglies ciklą judant anglis egzistuoja keliomis formomis.

Anglis negyvoje aplinkoje

Negyvoji aplinka apima medžiagas, kurios niekada nebuvo gyvos, taip pat anglies turinčias medžiagas, kurios lieka po organizmų mirties. Negyvojoje hidrosferos dalyje, atmosferoje ir geosferoje anglis randama kaip:

• Karbonatas (CaCO₃) uolienos: kalkakmenis ir koralai
• Negyvos organinės medžiagos, tokios kaip humusas dirvožemyje
• Iškastinis kuras iš negyvų organinių medžiagų (anglies, naftos, gamtinių dujų)
• Anglies dioksidas (CO_du) ore
• Anglies dioksidas, ištirpęs vandenyje, sudarydamas HCO₃⁻

Kaip anglis patenka į gyvąją medžiagą

Anglis į gyvąją medžiagą patenka per autotrofus – organizmus, galinčius iš neorganinių medžiagų pasigaminti savo maistines medžiagas.

Fotoautotrofaiyra atsakingi už didžiąją dalį anglies pavertimo organinėmis maistinėmis medžiagomis. Fotoautotrofai, pirmiausia augalai ir dumbliai, naudoja saulės šviesą, anglies dioksidą ir vandenį, kad gautų organinius anglies junginius (pvz., gliukozę).Chemoautotrofaiyra bakterijos ir archėjos, kurios paverčia anglį iš anglies dioksido į organinę formą, tačiau reakcijai energiją jos gauna oksiduodami molekules, o ne iš saulės šviesos.

Kaip anglis grąžinama į negyvąją aplinką

Anglis grįžta į atmosferą ir hidrosferą per:

• Degimas (kaip elementinė anglis ir keli anglies junginiai)
• Augalų ir gyvūnų kvėpavimas (kaip anglies dioksidas, CO_du)
• Skilimas (kaip anglies dioksidas, jei yra deguonies, arba kaip metanas, CH₄, jei deguonies nėra)

Gilus anglies ciklas

Anglies ciklą paprastai sudaro anglies judėjimas per atmosferą, biosferas, vandenyną ir geosferą, tačiau gilus anglies ciklas tarp mantijos ir geosferos plutos nėra taip gerai suprantamas kaip kitos dalys. Be tektoninių plokščių judėjimo ir vulkaninio aktyvumo, anglis ilgainiui įstrigtų atmosferoje. Mokslininkai mano, kad mantijoje sukauptos anglies kiekis yra maždaug tūkstantį kartų didesnis nei randamas paviršiuje.

Šaltiniai

• Archeris, Davidas (2010). Pasaulinis anglies ciklas . Prinstonas: Prinstono universiteto leidykla. ISBN 9781400837076.
• Falkovskis, P.; Scholes, R. J.; Boyle, E.; ir kt. (2000). „Pasaulinis anglies ciklas: mūsų žinių apie Žemę kaip sistemą išbandymas“. Mokslas . 290 (5490): 291–296. doi:10.1126/mokslas.290.5490.291
• Lal, Rattan (2008). „Atmosferos CO sekvestracija_dupasauliniuose anglies telkiniuose“. Energetika ir aplinkos mokslas . 1:86-100. doi: 10.1039 / b809492f
• Morse, John W.; MacKenzie, F. T. (1990). „9 skyrius „Dabartinis anglies ciklas ir poveikis žmogui“. Nuosėdinių karbonatų geochemija. Sedimentologijos raida . 48. 447–510 p. doi:10.1016/S0070-4571(08)70338-8. ISBN 9780444873910.
• Prentice, I.C. (2001). „Anglies ciklas ir atmosferos anglies dioksidas“. Houghton mieste J.T. (red.). Klimato kaita 2001: Mokslinis pagrindas: I darbo grupės indėlis į Tarpvyriausybinės klimato kaitos komisijos trečiąją vertinimo ataskaitą.