Przeczytaj
Węgiel znajduje się w skałach (litosferze), wodzie (hydrosferze), powietrzu (atmosferze) oraz organizmach. Największe zasoby węgla zdeponowane są w skałach, dlatego to aktywność górotwórcza i wulkaniczna wywarły w poprzednich epokach najistotniejszy wpływ na uruchomienie tzw. wolnego obiegu węgla. Ten rodzaj obiegu węgla stabilizuje ilość COIndeks dolny 22 w atmosferze, a tym samym klimat naszej planety. Aby zauważyć działanie „termostatycznetermostatyczne”, potrzeba setek tysięcy lat. Naukowcy badają skład pęcherzyków powietrza uwięzionych niegdyś w lodach okołobiegunowych i na tej podstawie szacują ilość dwutlenku węgla. Porównanie z danymi geologicznymi pozwala stwierdzić, że Ziemia w minionych epokach wielokrotnie oziębiała się i ogrzewała.
Porównanie wolnego i szybkiego cyklu węglowego
Wolny cykl węglowy
Oceany są kolejnym ogniwem wolnego cyklu węglowego. Na powierzchni, gdzie woda i powietrze stykają się ze sobą, dwutlenek węgla ucieka do atmosfery i jednocześnie rozpuszcza się w morskiej wodzie. Tu w wyniku reakcji z cząsteczkami wody uwalniane są jony wodorowe – zwiększa to kwasowośćkwasowość oceanu. To z kolei sprzyja uwalnianiu jonów z osadów i skał oraz tworzeniu dwuwęglanów. Przed erą przemysłową uwalnianie i pobieranie COIndeks dolny 22 przez oceany pozostawało w równowadze. Od kiedy wzrosła emisja dwutlenku węgla spowodowana gospodarczą działalnością człowieka, do oceanu trafia więcej węgla, niż go opuszcza. Przez tysiąclecia ocean mógłby wchłonąć nawet 85% COIndeks dolny 22 emitowanego ze spalania paliw kopalnych, ale jest to proces bardzo powolny i związany z ruchem wody od powierzchni do dna. Wiatry, prądy morskie i temperatura wpływają na tempo pobierania dwutlenku węgla z atmosfery i zwracania go do niej. Jednak nasze zużycie paliw kopalnych i związana z tym emisja dwutlenku węgla rośnie w dużo szybszym tempie.
Szybki cykl węglowy
Ten cykl jest mierzony długością życia organizmów, gdyż polega na przemieszczaniu się węgla przez kolejne ogniwa łańcuchów pokarmowych w różnych ekosystemach, czyli przez biosferę. W ten sposób rocznie wędruje od miliarda do 100 mld ton węgla. W chemicznych wiązaniach łańcuchów węglowych zmagazynowana jest energia, która ulega wyzwoleniu z pokarmu w procesie oddychania tlenowego.
Węgiel może wrócić do atmosfery czterema drogami, choć wszystkie opierają się na tej samej reakcji chemicznej. Rośliny rozkładają glukozę, by uzyskać energię potrzebną do wzrostu. Zwierzęta (także ludzie) zjadają rośliny, plankton i inne zwierzęta, aby z rozkładu glukozy uzyskać energię konieczną do życia. Rośliny, plankton i zwierzęta kończą życie i są rozkładane przez bakterie, które także wykorzystują glukozę do uzyskania energii. Rośliny i inne organizmy mogą również zostać zniszczone przez ogień. W każdej z opisanych dróg tlen reaguje z glukozą, a produktami reakcji są dwutlenek węgla i woda.
Ilość dwutlenku węgla w atmosferze nie jest stała i zależy od cyklu życiowego roślin w różnych porach roku. Na półkuli północnej zimą, kiedy niewiele zimozielonych roślin prowadzi fotosyntezę, a wiele szczątków ulega rozkładowi, stężenie COIndeks dolny 22 w atmosferze rośnie. Wiosną, kiedy rusza wegetacja, ilość dwutlenku węgla spada. Dzieje się tak, ponieważ gaz ten jest pobierany przez liście i wykorzystywany do produkcji cukrów, a dalej tłuszczów i białek. Najniższy poziom COIndeks dolny 22 obserwuje się latem, kiedy rośliny na lądzie i w oceanach intensywnie go pobierają i wykorzystują do fotosyntezy. Jesienią rośliny kończą wegetację, a poziom dwutlenku węgla w atmosferze rośnie.
Słownik
(łac. destruo – niszczę) organizmy rozkładające szczątki organiczne; głównie grzyby i bakterie
(gr. isos – równy, topos – miejsce; „zajmujący to samo miejsce w układzie Mendelejewa”) odmienna postać pierwiastka chemicznego, różniąca się liczbą neutronów w jądrze
wartość stężenia jonów wodorowych w roztworze niższa niż 7; mierzona w skali logarytmicznej (kolejna jednostka ma 10 razy więcej jonów niż poprzednia), czyli np. 3 jednostki pH oznaczają zmianę stężenia jonów wodorowych tysiąc razy
(gr. tectum – dach, przykrycie) jednostki podziału skorupy ziemskiej; budują podłoże oceanu i kontynentów; mogą się przesuwać po bardziej płynnym podłożu górnej części płaszcza Ziemi, a ich ruch wiąże się z aktywnością sejsmiczną (trzęsienia ziemi) i wulkaniczną na granicy płyt
tworzenie materii organicznej przez producentów, czyli organizmy wytwarzające związki organiczne ze związków nieorganicznych, np. rośliny
(gr. therme – ciepło; statos – stojący) równowaga pomiędzy węglem zdeponowanym w skałach i znajdującym się w atmosferze; element wolnego cyklu węglowego
podstawowy składnik wielu minerałów (np. kalcytu) i skał osadowych (np. dolomitu i marmuru); podstawowy budulec szkieletu zewnętrznego i wewnętrznego różnych organizmów