Обясняваме какво представлява въглеродният цикъл и от какво се състои тази биогеохимична верига. Освен това значението, което има за живота.
Какво представлява въглеродният цикъл?
Въглеродният цикъл е известен като а биогеохимична верига обмен на материя (по-специално въглерод-съдържащи съединения) между биосфера, педосферата, геосфера, на хидросфера и на атмосфера от Земята. Открит е от европейските учени Джоузеф Пристли и Антоан Лавоазие и заедно с Вода и азот, е част от циклите, които позволяват устойчивостта на живота на нашата планета.
Тъй като въглеродът (C) е ключов елемент за живот и за повечето от известните органични съединения, той участва в много вещества от органичен (и неорганичен) произход, в непрекъснато предаване, което позволява повторното му използване и рециклиране, поддържащ нивата на споменатия елемент в глобален баланс.
Въглеродът в света съществува в различни форми и области: в запасите от минерален въглерод под земята, под формата на неорганичен въглерод, разтворен във водата на море, при въглероден двуокис в атмосферата (продукт от вулканични емисии или дишане на живи същества), в процесите на разлагане на органична материя в блатата и други земи.
Най-общо казано, въглеродните запаси са: атмосферен въглерод, съдържанието в тялото на живи същества в биосферата (включително морски и водни същества), въглерод, разтворен в морска вода и отложен на дъното на океании минералните находища на Земна кора, включително депозити на петрол и други въглеводороди.
Обменните маршрути между тези депозити са:
- Процесите на ферментация и разлагане. Големите находища на органичен материал са богати на въглерод и организми които живеят от разлагането и трансформацията на споменатата материя, като получават енергия в обмен и отделят газове в атмосферата като метан (CH4) или CO2.
- В дишане и на фотосинтеза. Заедно с други биотични метаболитни процеси, тези процеси отделят и улавят въглероден диоксид от атмосферата, съответно, като страничен продукт или вход от техните биохимични пътища. Въглеродът в CO2 се абсорбира от растения и се освобождава заедно с водна пара по време на дишане на животните.
- Обмен на океански газ. Водата в океаните се изпарява под действието на слънцето, както е установено от воден цикъл. В този процес водната пара, произведена и освободена в атмосферата, също така насърчава обмяната на газове между атмосферата и океана, което позволява на въглерода да се разтваря във водата, където се фиксира от фотосинтетичния планктон.
- Процеси на утаяване. Както на сушата, така и в морето, излишният въглерод в разлагащата се органична материя, който не се улавя и преработва от разлагащите се форми на живот, ще се натрупва и утаява на дъното на океаните или в различните слоеве на земната кора, където се образува фосили, въглеводородни отлагания или реактивни седименти.
- Естествено изгаряне или от ръката на човечеството. Човешките промишлени процеси и спонтанните горски пожари трябва да се вземат предвид при въглеродния цикъл, тъй като те са отговорни за годишното увеличаване на въглерода в атмосферата под формата на парникови газове. Това се дължи на изгаряне изкопаеми горива, до отделянето на органични газове, произведени от човешката индустрия, или до евентуални естествени вулканични емисии.
Всички тези процеси протичат по едно и също време и представляват деликатен балансов цикъл, който позволява на въглерода да циркулира в различни среди и като част от вещества от много различно естество. Прекъсването на тази верига означава обедняване на много жизненоважни области и вероятно края на живота, какъвто го познаваме.