ما هي دورة الكربون؟
كربون
الكربون عنصر طبيعي أساسي للأرض. يوجد في بعض أهم المركبات العضوية ، مثل ثاني أكسيد الكربون (CO2) والوقود الأحفوري والبروتينات. ذرة الكربون في الغلاف الجوي مسؤولة أيضًا عن الحفاظ على الأرض دافئة وصالحة للسكن.
تمامًا مثل الماء ، يتدفق الكربون عبر الأرض في حلقة مستمرة تسمى دورة الكربون. يتم التحكم في وجود الكربون من خلال دورة الكربون ، والتي تحافظ على المدى الطويل من العصر الجليدي.
ما هي دورة الكربون؟
أربعة أماكن تخزن الكربون على الأرض: الكائنات الحية والصخور والماء والغلاف الجوي. كمية الكربون في هذه الدورة ثابتة ، لكن كمية الكربون في كل مكان تتغير باستمرار.
هناك نوعان من دورة الكربون ، الدورة البطيئة والدورة السريعة. في الدورة السريعة ، ينتقل الكربون بين الكائنات الحية والغلاف الجوي. تتضمن الدورة البطيئة تبادل الكربون في الغلاف الجوي والغلاف الصخري (طبقات الصخور تحت سطح الأرض).
دورة سريعة
في الدورة السريعة ، يدخل الكربون في السلسلة الغذائية من خلال مستواه الأدنى ، وهي ذاتية التغذية مثل الأشجار أو الطحالب التي تستخدم ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لإنتاج المغذيات والأكسجين. يطلقون الأكسجين في الغلاف الجوي ويحافظون على العناصر الغذائية كمخزون للطاقة.
يتم توزيع الكربون المحتفظ به بواسطة التغذية الذاتية كاحتياطي للطاقة من خلال السلسلة الغذائية إلى الكائنات الحية الأخرى. يبقى هذا الكربون في السلسلة الغذائية حتى يتم إطلاقه من خلال التنفس أو التحلل.
يحتاج البشر والحيوانات إلى التنفس باستخدام الأكسجين (O2) ، الذي يرتبط بالكربون من خلال التنفس لإنتاج ثاني أكسيد الكربون ، والذي سيعاد بعد ذلك إلى الغلاف الجوي. في حالة التحلل ، تقوم البكتيريا بتفكيك المواد من الكائنات الحية الأخرى وإطلاق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
دورة بطيئة
تحدث الدورة البطيئة في الغالب في الغلاف الصخري. يستغرق الكربون ملايين السنين للتحرك خلال هذه الدورة. تبدأ هذه الدورة مع الغلاف الجوي ، حيث يوجد معظم الكربون على شكل ثاني أكسيد الكربون. هناك طرق متعددة لدخول الكربون إلى الغلاف الصخري.
الأول من خلال تجوية الصخور. تنتج مياه الأمطار المشبعة بثاني أكسيد الكربون حمضًا ضعيفًا. يسقط هذا المطر الحمضي على سطح الأرض ويذوب الصخور تدريجياً. تطلق الصخور المتجمدة معادن ، مثل الكالسيوم ، وتنتج الكربون غير العضوي.
يمكن أن يذوب الكربون أيضًا في المحيط ، وهذا التفاعل الكيميائي سينتج أيونات البيكربونات. سيترابط الكربون المذاب بالكالسيوم المتوفر في المحيط لإنتاج بيكربونات الكالسيوم ، وهي مادة أساسية لبناء أصداف بعض المخلوقات.
عندما يموت الكائن البحري ، فإنه يغوص في قاع المحيط. بمرور الوقت ، سوف تتصلب وتندمج مع الأرضية للانضمام إلى الغلاف الصخري.
على الأرض ، سيساعد التحلل المدعوم بالطين والحرارة أيضًا على حبس الكربون في الغلاف الصخري.
في بعض الأحيان ، يحدث التحلل اللاهوائي (الخالي من الأكسجين) للكائنات التي تتراكم قبل أن تتحلل تمامًا. سيؤدي هذا التحلل إلى إنتاج الوقود والزيت وغيرهما ، وسيحرق الإنسان معظمه لطاقته ويعيد إطلاق الكربون إلى الغلاف الجوي.
الطريقة الطبيعية لإطلاق الكربون مرة أخرى في الغلاف الجوي هي من خلال حركات الصفائح التكتونية تحت البحر أو النشاط البركاني. يسبب احتكاك الصفائح التكتونية حرارة وضغطًا شديدين ، مما يتسبب في ذوبان الصفيحة وإطلاق ثاني أكسيد الكربون. تطلق الانفجارات البركانية الغازات في الهواء ، بما في ذلك ثاني أكسيد الكربون.