Të gjithë elementët në tokë, përfshirë karbonin, lëvizin me cikle, si pjesë e një sistemi të mbyllur. Nuk ka humbje ose hyrje të karbonit nga hapësira. Diagrami i ciklit të karbonit tregon hapa të ndryshëm në riciklimin e karbonit në shekullin e 21-të.
Diagrami
Diagrami global i karbonit nga Universiteti i New Hamsphire përshkruan pishina dhe flukse që përbëjnë ciklin e karbonit. Pishinat e karbonit ruajnë sasi të mëdha karboni për periudha të gjata kohore dhe janë në ngjyrë blu. Flukset janë proceset që lëvizin karbonin nga një pishinë në tjetrën dhe janë me ngjyrë të kuqe. Flukset kanë dy pjesë: një që largon karbonin nga ajri dhe një që e lëshon karbonin fiks në atmosferë si CO2.
Pishinat e karbonit
Sasia e karbonit që ruan pishinat përmendet në Petagramin e karbonit (PgC). Një Pg është e barabartë me një miliard ton dhe quhet gjithashtu Gigaton (Gt).
- Shkëmbinjtë:Pjesa më e madhe e karbonit është mbyllur si shkëmbinj sedimentarë.
- Shtrati i oqeanit: Pishina e dytë më e madhe e karbonit është nën oqeane në formën e dioksidit të karbonit (CO2) i tretur në ujë.
- Lëndët djegëse fosile: Pishina e tretë më e madhe e karbonit janë lëndët djegëse fosile, si qymyri, linjiti, gazi natyror dhe nafta, të cilat formohen nga mbetjet e tokës dhe bimëve detare. dhe kafshët nën temperaturë dhe presion të veçantë.
- Sipërfaqja e oqeanit: Karboni ruhet për një kohë të shkurtër në ujin sipërfaqësor si CO2 i tretur në ujë ose në trupat e bimëve dhe kafshëve të gjalla detare.
- Pishinat tokësore: I gjithë karboni që grumbullohet në pemë dhe tokë formojnë një tjetër pellg afatshkurtër dhe çlirohen pas disa dekadash ose shekujsh, për shembull, kur priten pemët. ose vdis.
- Dioksidi i karbonit: Karboni i pranishëm në ajër në formën e tij të gaztë, CO2, ndihmon në mbajtjen e tokës të ngrohtë. Pa këtë jetë siç ekziston nuk do të ishte e mundur në tokë. Ka një shtim dhe marrje të vazhdueshme nga kjo pishinë karboni.
Heqja e karbonit në flukse
Sasia e karbonit që lëviz çdo vit tregohet si PgC në vit në diagram. CO2 largohet nga ajri dhe fiksohet me procese të shpejta ditore. Formimi i lëndës organike dhe mbytet e karbonit janë më të ngad alta dhe kërkojnë kohë.
- Fotosinteza - Bimët e gjelbra përdorin CO2, së bashku me ujin dhe energjinë nga dielli në një proces të quajtur fotosintezë për të formuar sheqerna të thjeshtë dhe më pas lëndët ushqyese që u nevojiten bimëve.
- Përthithja e oqeaneve - CO2 i atmosferës merret dhe përdoret për fotosintezë edhe në oqeane. Këtu fito-planktonet janë ekuivalentët e bimëve, nga të cilat varet e gjithë jeta në oqeane. Përveç kësaj, CO2 i tretur në ujë shndërrohet në karbonat kalciumi dhe përdoret në guaska dhe skelete të kafshëve detare.
- Zinxhiri ushqimor - Kur barngrënësit hanë bimë, ose mishngrënësit dhe omnivorët hanë kafshë të tjera, ky karbon kalon përgjatë zinxhirit ushqimor për të ndihmuar kafshët të rriten, jetojnë dhe shumëfishohen.
- Shtimi i lëndës organike dhe mbeturinave - Kur bimët dhe kafshët vdesin, ato dekompozohen nga mikrobet për të formuar humus ose lëndë organike që bëhet pjesë e tokës. Pjellë që formohet çdo vit kur pemët hedhin degëza dhe gjethe, dhe riciklojnë karbonin vazhdimisht në tokë. Kjo pjesërisht përdoret për rritjen e bimëve dhe mban karbonin në qarkullim, ndërsa pjesa tjetër formon karbonin e tokës.
Formimi i pishinave të karbonit
Sasia e CO2 që përdoret dhe kohëzgjatja e ruajtjes së tyre si karbon fiks ndryshon sipas organizmave dhe proceseve të ndryshme.
- Meqenëse pemët janë jetëgjatë dhe grumbullojnë karbon në kërcellin, gjethet dhe rrënjët e tyre, ato veprojnë si zhytës karboni.
- Toka grumbullon karbonin si lëndë organike dhe rrënjë të vdekura që mbeten në tokë shumë kohë pasi një bimë ose pema vdes; ka sasi të mëdha të biomasës në formën e rritjes së rrënjëve të gjalla të pemëve dhe kullotave në tokë. Tokat formojnë një tjetër lavaman të rëndësishëm karboni.
- Disa predha dhe skelete kafshësh detare grumbullohen në fund të oqeaneve për të prodhuar gur gëlqeror.
Lavamanet e karbonit janë një fluks ose proces i rëndësishëm që përfundimisht rezulton në pishina karboni. Në një afat të shkurtër ata prodhojnë pishina tokësore të karbonit, dhe në afat të gjatë lëndë djegëse fosile dhe shkëmbinj.
Toka në rrjedhën e oqeanit
Kur lumenjtë derdhen në oqeane, ata mbajnë me vete sedimente të pasura me lëndë organike. Kënetat dhe përmbytjet e baticës gjithashtu lëvizin karbonin në formën e lëndës organike në oqeane çdo vit.
Çlirimi natyror i dioksidit të karbonit
Në ciklin natyror të karbonit, karboni lëshohet përsëri në atmosferë kryesisht përmes frymëmarrjes dhe dekompozimit.
- Frymëmarrja e bimëve - Shumica e mikrobeve, bimëve dhe kafshëve të gjalla në tokë marrin frymë. Ata thithin oksigjen dhe nxjerrin CO2, duke zbërthyer ushqimin që kanë ngrënë. Ky është një nga çiklizmi më i shkurtër i karbonit.
- Zbërthimi dhe frymëmarrja e tokës - E gjithë lënda e kalbur në tokë nuk shndërrohet në lëndë organike. Një pjesë e karbonit lëshohet drejtpërdrejt në ajër si CO2. Mikrobet dhe aminalet e vogla që jetojnë në tokë gjithashtu çlirojnë CO2 çdo ditë kur marrin frymë.
- Humbja e oqeanit - Frymëmarrja dhe kalbja e bimëve dhe kafshëve detare gjithashtu çlirojnë CO2 në pishinën e karbonit në atmosferë.
- Vullkanet - Një sasi e vogël karboni lëshohet në atmosferë nga aktiviteti vullkanik.
Aktivitetet njerëzore që çlirojnë dioksid karboni
Përveç flukseve natyrore, ka shumë aktivitete njerëzore që çlirojnë karbon të fiksuar përsëri në atmosferë si CO2.
- Djegia e lëndëve djegëse fosile- Djegia e karbonit thith dru, qymyr, gaz natyror, benzinë për energji elektrike, ngrohje, gatim ose transport është një nga mënyrat kryesore që lirohet karboni përsëri në ajër. Shumë prej lëndëve djegëse fosile përdoren gjithashtu për qëllime industriale dhe shtojnë më tej CO2 në atmosferë.
- Ndryshimet e përdorimit të tokës - Shpyllëzimi, pastrimi i kullotave për të krijuar vendbanime, fermat që zëvendësojnë rritjen natyrore dhe përdorimi i makinerive që çon në emetime, kanë pasoja afatgjata. Kjo çon në shtimin e CO2 në pishinën e karbonit atmosferik.
Perspektiva të ndryshme nga diagramet shtesë
Ka shumë lloje të diagrameve të ciklit të karbonit dhe ato ofrojnë informacione të ndryshme rreth këtij cikli jetësor.
- Cikli i thjeshtë: Diagrami nga BBC përshkruan një cikël të thjeshtë karboni. Kështu dukej cikli i karbonit në kohët para-industriale, deri 150 vjet më parë, kur sasitë e lëvizjes së karbonit nuk ishin problem.
- Ndryshimet klimatike: Cikli i karbonit nga Universiteti i Calgary është një analizë piktoreske se si aktivitetet moderne njerëzore kanë ndryshuar ekuilibrin delikat në ciklin e karbonit.
- Proceset kimike: Cikli i karbonit nga Britannica fokusohet në reaksionet e ndryshme kimike që ndikojnë në flukset dhe pishinat e karbonit, dhe jo në sasitë e riciklimit të karbonit. Ky cikël është interesant për njerëzit që duan të dinë format e ndryshme në të cilat ekziston karboni dhe si ndryshon ai.
Përdorimi i ciklit të karbonit
Ka një rritje prej 30% të CO2 në atmosferë, për shkak të aktiviteteve njerëzore në 150 vitet e fundit. Meqenëse CO2 në ajër shkakton ngrohjen, shtimi i më shumë CO2 në atmosferë rrit gjithashtu efektin e tij ngrohës. Kjo ka rezultuar në ngrohjen globale dhe ndryshime klimatike. Të kuptuarit e ciklit të karbonit dhe se si dhe ku e ndryshojnë atë aktivitetet njerëzore, mund të ndihmojë në gjetjen e mënyrave dhe metodave efikase për të trajtuar problemin e ndryshimeve klimatike.
