CARBON CYCLE: MGA KATANGIAN, YUGTO, KAHALAGAHAN - KAPALIGIRAN - 2025

Ang siklo ng carbon ay ang proseso ng sirkulasyon ng elementong kemikal na ito sa hangin, tubig, lupa at mga bagay na may buhay. Ito ay isang gas-type na biogeochemical cycle at ang pinaka-sagana na anyo ng carbon sa atmospera ay carbon dioxide (CO2).

Ang pinakamalaking tindahan ng carbon ay nasa karagatan, fossil fuels, organikong bagay, at sedimentary rock. Gayundin, ito ay mahalaga sa istraktura ng katawan ng mga nabubuhay na organismo at pumapasok sa mga trophic chain bilang CO2 sa pamamagitan ng fotosintesis.

Ang mga photosynthesizer (halaman, phytoplankton, at cyanobacteria) ay sumisipsip ng carbon mula sa atmospheric CO2, at pagkatapos ay kinukuha ito mula sa mga organismo na ito. Ang mga ito ay natupok ng mga karnivor at sa wakas ang lahat ng mga patay na organismo ay pinoproseso ng mga decomposer.

Bilang karagdagan sa kapaligiran at mga nabubuhay na nilalang, ang carbon ay matatagpuan sa lupa (edaphosphere) at sa tubig (hydrosphere). Sa karagatan, phytoplankton, macroalgae at aquatic angiosperms ang kukuha ng CO2 na natunaw sa tubig upang maisagawa ang fotosintesis.

Paglalarawan ng ikot ng karbon

Ang CO2 ay muling naibalik sa kapaligiran o tubig sa pamamagitan ng paghinga ng terrestrial at aquatic na nabubuhay na nilalang ayon sa pagkakabanggit. Kapag patay na ang mga nabubuhay na tao, ang carbon ay muling nabuong muli sa pisikal na kapaligiran bilang CO2 o bilang bahagi ng sedimentary na mga bato, karbon o langis.

Napakahalaga ng ikot ng carbon dahil natutupad nito ang iba't ibang mga pag-andar tulad ng pagiging bahagi ng mga nabubuhay na nilalang, na tumutulong upang maisaayos ang temperatura ng planeta at ang kaasiman ng tubig. Gayundin, nag-aambag ito sa mga erosive na proseso ng sedimentary rock at nagsisilbing mapagkukunan ng enerhiya para sa tao.

katangian

Carbon

Ang elementong ito ay nasa ika-anim na kasaganaan sa Uniberso at ang istraktura nito ay nagbibigay-daan upang mabuo ang mga bono sa iba pang mga elemento tulad ng oxygen at hydrogen. Ito ay nabuo sa pamamagitan ng apat na mga electron (tetravalent) na bumubuo ng mga c bonent kemikal na bono na may kakayahang bumubuo ng mga polimer na may mga kumplikadong pormang pang-istruktura.

Ang kapaligiran

Ang carbon ay matatagpuan sa kapaligiran lalo na bilang carbon dioxide (CO2) sa isang proporsyon na 0.04% ng komposisyon ng hangin. Bagaman ang konsentrasyon ng atmospheric carbon ay nagbago nang malaki sa huling 170 taon dahil sa pag-unlad ng industriya ng tao.

Bago ang panahon ng pang-industriya, ang konsentrasyon ay umabot mula 180 hanggang 280 ppm (mga bahagi bawat milyon) at ngayon ay lumampas ito sa 400 ppm. Bilang karagdagan, mayroong mitein (CH4) sa isang mas maliit na proporsyon at carbon monoxide (CO) sa maliit na mga bakas.

CO2 at mitein (CH4)

Ang mga gas na nakabatay sa carbon ay may pag-aari ng pagsipsip at radiating pang-alon na alon (init). Para sa kadahilanang ito, ang pagkakaroon nito sa kapaligiran ay kinokontrol ang temperatura ng planeta, sa pamamagitan ng pagpigil sa pagtakas sa puwang ng init na sinag ng Earth.

Sa dalawang gas na ito, nakukuha ng mitein ang mas maraming init, ngunit ang CO2 ay gumaganap ng pinaka-pagtukoy ng papel dahil sa kaakibat nitong kasaganaan.

Ang biological mundo

Karamihan sa istraktura ng mga nabubuhay na organismo ay binubuo ng carbon, mahalaga sa pagbuo ng mga protina, karbohidrat, taba at bitamina.

Ang lithosphere

Ang carbon ay bahagi ng organikong bagay at hangin sa lupa, matatagpuan din ito sa elemental form tulad ng carbon, grapayt at brilyante. Sa parehong paraan, ito ay isang pangunahing bahagi ng hydrocarbons (langis, bitumens) na matatagpuan sa mga malalim na deposito.

Pagbubuo ng carbon

Habang namatay ang mga halaman sa mga basins ng lawa, mga swamp o mababaw na dagat, ang mga labi ng halaman ay nag-iipon sa mga layer na sakop ng tubig. Ang isang mabagal na anaerobic na proseso ng agnas na sanhi ng bakterya ay nabuo pagkatapos.

Sinasaklaw ng mga sediment ang mga layer ng decomposing organikong materyal na sumasailalim sa isang progresibong proseso ng pagpapayaman ng carbon sa milyun-milyong taon. Dumadaan ito sa isang yugto ng pit (50% carbon), lignite (55-75%), karbon (75-90%) at sa wakas ay anthracite (90% o higit pa).

Pagbubuo ng langis

Nagsisimula ito sa isang mabagal na aerobic decomposition, pagkatapos ay mayroong anaerobic phase, na binubuo ng mga labi ng plankton, hayop at halaman ng dagat o lawa. Ang organikong bagay na ito ay inilibing ng mga sedimentary layer at sumailalim sa mataas na temperatura at mga presyon sa loob ng Daigdig.

Gayunpaman, dahil sa mas mababang density nito, ang langis ay tumataas sa pamamagitan ng mga pores ng mga sedimentary na bato. Sa paglaon, ito ay maaaring maging nakulong sa mga hindi mahahalata na lugar o mga form na mababaw na bituminous outcrops.

Ang hydrosfos

Ang hydroster ay nagpapanatili ng isang gas na palitan ng kapaligiran, lalo na ang oxygen at carbon sa anyo ng CO2 (natutunaw sa tubig). Ang carbon ay matatagpuan sa tubig, lalo na sa mga karagatan, higit sa lahat sa anyo ng mga bicarbonate ion.

Ang mga ion ng bikarbonate ay may mahalagang papel sa pag-regulate ng pH ng kapaligiran sa dagat. Sa kabilang banda, sa seabed ay may malaking halaga ng mite na nakulong bilang methane hydrates.

Ulan ng asido

Ang carbon ay tumagos din sa pagitan ng gas na gaseous at likido, kapag ang CO2 ay gumanti sa singaw ng tubig sa atmospera at bumubuo ng H2CO3. Ang acid na ito ay tumatakbo sa tubig-ulan at nag-acidify ng mga lupa at tubig.

Mga yugto ng siklo ng carbon

Pagkuha at imbakan ng carbon. Pinagmulan: Carbon_sequestration-2009-10-07.svg: * LeJean Hardin at Jamie Paynederivative na gawa: Jarl Arntzen (pag-uusap) gawaing nagmula: Ortisa / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0 )

Tulad ng anumang biogeochemical cycle, ang carbon cycle ay isang kumplikadong proseso na binubuo ng isang network ng mga relasyon. Ang kanilang paghihiwalay sa tinukoy na yugto ay isang paraan lamang para sa kanilang pagsusuri at pag-unawa.

- yugto ng heolohikal

Mga Tiket

Ang mga input ng carbon sa yugtong ito ay dumating sa isang mas maliit na sukat mula sa kapaligiran, sa pamamagitan ng acid acid at air na na-filter sa lupa. Gayunpaman, ang pangunahing input ay ang mga kontribusyon ng mga nabubuhay na organismo, kapwa sa pamamagitan ng kanilang paglabas at ng kanilang mga katawan kapag namatay sila.

Imbakan at sirkulasyon

Sa yugtong ito, ang carbon ay naka-imbak at gumagalaw sa malalim na mga layer ng lithosphere tulad ng karbon, langis, gas, grapayt at diamante. Ito rin ay bahagi ng mga carbonate na bato, na nakulong sa permafrost (frozen na layer ng lupa sa mga polar latitude) at natunaw sa tubig at hangin ng mga pores ng lupa.

Sa dinamika ng plate tectonics, ang carbon ay umaabot din sa mas malalim na mga layer ng mantle at bahagi ng magma.

Pag-alis

Ang pagkilos ng pag-ulan sa mga bato ng calcareous ay nag-aalis sa kanila at ang calcium ay inilabas kasama ang iba pang mga elemento. Ang kaltsyum mula sa pagguho ng mga carbonate na bato na ito ay hugasan sa mga ilog at mula doon hanggang sa mga karagatan.

Katulad nito, ang CO ₂ ay pinakawalan kapag ang permafrost thaws o sa pamamagitan ng labis na pag-aararo ng lupa. Gayunpaman, ang pangunahing output ay hinihimok ng tao sa pamamagitan ng pagkuha ng karbon, langis at gas mula sa lithosphere, upang masunog ang mga ito bilang gasolina.

Ang aktibidad ng tao, batay sa pagkonsumo ng mga hydrocarbons, ay naglalabas ng carbon sa kapaligiran

- yugto ng hayolohikal

Mga Tiket

Kapag ang atmospheric CO _{2 ay} nakikipag-ugnay sa ibabaw ng tubig, ito ay natutunaw na bumubuo ng carbonic acid at ang mitein ay pumapasok sa lithosf mula sa seabed, tulad ng napansin sa Arctic. Bilang karagdagan, ang mga ion ng HCO _{3 ay} pumapasok sa mga ilog at karagatan dahil sa pagguho ng mga carbonate na bato sa lithosphere at paghuhugas ng lupa.

Kapag umuulan, ang tubig ay nagdadala ng carbon sa anyo ng carbon dioxide mula sa kapaligiran at mula sa mga bato. Sa pag-abot sa karagatan, ang mga corals, plankton at iba pang mga hayop na nabubuhay sa tubig ay ginagamit ito upang lumago. Ang mga nabubuhay na bagay - corals, plankton at aquatic na hayop - namatay at ipasok ang carbon sa lupa

Imbakan at sirkulasyon

Ang CO2 ay natutunaw sa tubig na bumubuo ng carbonic acid (H2CO3), natutunaw ang calcium carbonate ng mga shell, na bumubuo ng calcium acid carbonate (Ca (HCO3) 2). Samakatuwid, ang carbon ay natagpuan at nagpapalibot sa tubig pangunahin bilang CO2, H2CO3 at Ca (HCO3) 2.

Sa kabilang banda, ang mga organismo ng dagat ay nagpapanatili ng isang palaging palitan ng carbon sa kanilang aquatic na kapaligiran sa pamamagitan ng fotosintesis at paghinga. Gayundin, ang mga malalaking reserbang carbon ay nasa anyo ng mga mite hydrates sa seabed, pinalamig ng mababang temperatura at mataas na presyon.

Pag-alis

Ang mga karagatan ay nagpapalitan ng mga gas sa kapaligiran, kabilang ang CO2 at mitein, at bahagi ng huli ay pinakawalan sa kapaligiran. Kamakailan lamang, ang isang pagtaas ng paglabas ng karagatan ng methane ay napansin sa kailaliman ng mas mababa sa 400 m, tulad ng sa baybayin ng Norway.

Ang pagtaas ng pandaigdigang temperatura ay ang pagpainit ng tubig sa kailaliman na hindi hihigit sa 400 m at pagpapakawala sa mga metano na hydrates na ito. Ang isang katulad na proseso ay naganap sa Pleistocene, naglalabas ng malaking halaga ng mitein, nagpapainit sa Earth nang higit pa at naging sanhi ng pagtatapos ng Yugto ng Yelo.

- yugto ng Atmospheric

Mga Tiket

Ang carbon ay pumapasok sa kalangitan mula sa paghinga ng mga buhay na nilalang at mula sa aktibidad na bacterial methanogenic. Katulad nito, dahil sa mga sunog ng mga halaman (biosephos), nakikipagpalitan ng haydros, pagsunog ng mga fossil fuels, aktibidad ng bulkan at pagpapakawala mula sa lupa (geological).

Paglabas ng geological carbon sa kalangitan sa pamamagitan ng isang pagsabog ng bulkan. May-akda: Ciencia1.com

Imbakan at sirkulasyon

Sa kapaligiran, ang carbon ay pangunahin sa mabagsik na form tulad ng CO2, mitein (CH4) at carbon monoxide (CO). Katulad nito, maaari mong mahanap ang mga particle ng carbon na sinuspinde sa hangin.

Pag-alis

Ang pangunahing mga output ng carbon mula sa yugto ng atmospheric ay ang CO2 na natutunaw sa tubig sa karagatan at na ginamit sa fotosintesis.

- yugto ng biyolohikal

Mga Tiket

Ang carbon ay pumapasok sa biological na yugto bilang CO2 sa pamamagitan ng proseso ng fotosintesis na isinasagawa ng mga halaman at bakterya ng fotosintesis. Gayundin, ang Ca2 + at HCO3-ion na umaabot sa dagat sa pamamagitan ng pagguho at ginagamit ng iba't ibang mga organismo sa paggawa ng mga shell.

Ang mga halaman at microorganism ay sumisipsip ng carbon dioxide mula sa kapaligiran at i-convert ito sa oxygen at enerhiya sa pamamagitan ng fotosintesis

Imbakan at sirkulasyon

Ang bawat cell at samakatuwid ang mga katawan ng buhay na nilalang ay binubuo ng isang mataas na proporsyon ng carbon, na bumubuo ng mga protina, karbohidrat at taba. Ang organikong carbon na ito ay kumakalat sa pamamagitan ng biosphere sa pamamagitan ng mga trophic webs mula sa mga pangunahing gumagawa.

Angiosperms, ferns, liverworts, mosses, algae, at cyanobacteria isama ito sa pamamagitan ng fotosintesis. Pagkatapos ang mga organismo na ito ay natupok ng mga halamang gulay, na magiging pagkain para sa mga karnabal.

Ang mga hayop na herbivorous ay kumonsumo ng mga halaman at naglalabas ng carbon dioxide sa kapaligiran. Kapag namatay ang mga hayop na ito ay muling binubuo ang carbon sa lupa. Ang parehong bagay ay nangyayari sa coral at plankton sa sahig ng karagatan

Pag-alis

Ang pangunahing pagtagas ng carbon mula sa yugtong ito hanggang sa iba pa sa carbon cycle ay ang pagkamatay ng mga nabubuhay na nilalang na muling nagbabalik nito sa lupa, tubig at kapaligiran. Ang isang napakalaking at marahas na anyo ng pagkamatay at paglabas ng carbon ay ang mga sunog sa kagubatan na gumagawa ng malaking halaga ng CO2.

Sa kabilang banda, ang pinakamahalagang mapagkukunan ng mitean sa kapaligiran ay ang mga gas na pinalayas ng mga hayop sa kanilang mga proseso ng pagtunaw. Gayundin, ang aktibidad ng methanogenic anaerobic bacteria na nabubulok ng organikong bagay sa mga swamp at mga pananim ng palay ay isang mapagkukunan ng mitein.

Kahalagahan

Mahalaga ang siklo ng carbon dahil sa mga kaugnay na pag-andar na tinutupad ng elementong ito sa Earth Earth. Ang balanseng sirkulasyon nito ay nagbibigay-daan upang maiayos ang lahat ng mga nauugnay na pag-andar para sa pagpapanatili ng mga kondisyon ng planeta sa pag-andar ng buhay.

Sa mga buhay na nilalang

Ang carbon ay ang pangunahing elemento sa istraktura ng mga cell dahil bahagi ito ng mga karbohidrat, protina at taba. Ang elementong ito ay ang batayan ng lahat ng kimika ng buhay, mula sa DNA hanggang sa mga lamad ng cell at mga organelles, mga tisyu at organo.

Ang regulasyon ng temperatura ng lupa

Ang CO2 ay ang pangunahing gas ng greenhouse, na ginagawang posible upang mapanatili ang isang angkop na temperatura para sa buhay sa Earth. Kung walang mga gas na pang-atmospheric tulad ng CO2, singaw ng tubig at iba pa, ang init na inilabas ng Earth ay ganap na makatakas sa kalawakan at ang planeta ay magiging isang nagyeyelo.

Pag-iinit ng mundo

Sa kabilang banda, ang isang labis na CO2 na inilabas sa kapaligiran, tulad ng kasalukuyang sanhi ng mga tao, ay sumira sa likas na balanse. Nagdulot ito ng sobrang init ng planeta, na nagbabago sa pandaigdigang klima at negatibong nakakaapekto sa biodiversity.

Ang regulasyon ng karagatan pH

Ang CO2 at mitein na natunaw sa tubig ay bahagi ng kumplikadong mekanismo para sa pag-regulate ng pH ng tubig sa mga karagatan. Ang mas mataas na nilalaman ng mga gas na ito sa tubig, ang pH ay nagiging mas acidic, na negatibo para sa buhay na nabubuhay sa tubig.

Pinagkukunan ng lakas

Ang karbon ay isang mahalagang bahagi ng mga fossil fuels, parehong mineral na karbon, langis at natural gas. Kahit na ang paggamit nito ay pinag-uusapan dahil sa negatibong mga epekto sa kapaligiran na ginawa nito, tulad ng global overheating at ang pagpapakawala ng mga mabibigat na metal.

Halaga sa ekonomiya

Ang karbon ay isang mineral na bumubuo ng mga mapagkukunan ng trabaho at kita sa ekonomiya para sa paggamit nito bilang gasolina at ang kaunlarang pang-ekonomiya ng Sangkatauhan ay batay sa paggamit ng hilaw na materyal na ito. Sa kabilang banda, sa mala-kristal na anyo nito ng brilyante, mas rarer, ito ay may malaking halaga sa pang-ekonomiya para sa paggamit nito bilang isang mahalagang bato.

Mga Sanggunian

1. Calow, P. (Ed.) (1998). Ang encyclopedia ng ekolohiya at pamamahala sa kapaligiran.
2. Christopher R. at Fielding, CR (1993). Isang pagsusuri ng kamakailang pananaliksik sa fluvial sedimentology. Sedimentary Geology.
3. Espinosa-Fuentes, M. De la L., Peralta-Rosales, OA at Castro-Romero, T. Biogeochemical cycle. Kabanata 7. ulat ng Mexico tungkol sa pagbabago ng klima, Mga Grupo I, mga batayang pang-Agham. Mga modelo at modelo.
4. Margalef, R. (1974). Ekolohiya. Mga edisyon ng Omega.
5. Miller, G. at TYLER, JR (1992). Ekolohiya at Kapaligiran. Grupo ng Editorial Iberoamérica SA de CV
6. Odum, EP at Warrett, GW (2006). Mga pundasyon ng ekolohiya. Ikalimang edisyon. Thomson.