Kulstofcykling i akvatiske økosystemer

Kulstof er et element, der er grundlaget for alle former for liv på Jorden. Den bevæger sig gennem atmosfæren, lithosfæren, biosfæren og hydrosfæren. Kulstofcyklussen regulerer Jordens globale temperatur og styrer mængden af ​​kuldioxid i atmosfæren. Når kulstoffet genbruges, genbruges det af adskillige organismer. Akvatiske økosystemer er dem, der indeholder planter og dyr, der er afhængige af vand.

Marine økosystemer er de største økosystemer på jorden. Havene dækker 71 procent af jordens overflade og producerer 97 procent af verdens vand. Salte, for det meste natriumchlorid, udgør 85 procent af opløst stof i havene og er nøglekomponenten, der adskiller hav fra andre økosystemer. De vigtigste underopdelinger af marine økosystemer er oceaniske, dybe vand, flodmundinger, koralrev, tidevands- og kystøkosystemer. Levende organismer spænder fra bakterier, alger, koraller, muslinger, fisk og pattedyr.

Ferskvandsøkosystemer indeholder drikkevand, men kun lidt eller intet salt. De største underinddelinger er søer og damme, floder og vandløb, reservoirer, vådområder og grundvand. Levende organismer inkluderer alger, fisk, padder og planter.

Hovedkilden til jordens kulstof er kuldioxidgas fra ubådsvulkanudbrud. Ubådsvulkaner tegner sig for over 80 procent af Jordens vulkanisme. Disse forekommer ved midterste havkamme, der løber langs de centrale dele af Atlanterhavet, Det Indiske og Stillehavet Oceaner sammen med vulkanisme omkring subduktionszoner såsom hele kanten af ​​Stillehavet. Noget af dette kuldioxid opløses i havet. En anden del flygter ud i atmosfæren gennem fordampning af havet. En yderligere del absorberes af havbiomasse som plankton, alger og bakterier.

Planter og alger i ferskvand og fytoplankton (marine organismer og alger) bruger solens energi til fotosyntese. De omdanner kuldioxid og vand, de har absorberet, til sukker og ilt. De opbevarer sukkeret som energi og frigiver iltet tilbage i vandet. Fytoplanktonaktivitet er begrænset til de første 150 fod vand i søer og have. Mange områder af havet modtager ikke nok sollys eller er for kolde.

Ferskvandsalger og marint fytoplankton er mad til fisk. Fisk indånder opløst ilt fra vandet med deres gæller og udånder kuldioxid tilbage i vandet. De opbevarer de kulhydrater, de har spist, som energi og udskiller uorganisk calciumcarbonat og bicarbonat. Disse forbindelser bæres af strømme til det dybe hav, hvor de udfældes.

Døde organismer nedbrydes på floden, søen eller havbunden og udsender kuldioxid. Gassen genbruges i ferskvand og havvand, hvor andre organismer absorberer dem, eller gassen fordamper i atmosfæren.

Nedbør opløser kuldioxid i atmosfæren og returnerer det som en mild syre til jorden og vandsystemerne. På jorden forvitrer regnen udsatte karbonatsten som kalksten. Kalksten er resterne af uorganiske carbonater, der udfældes som udskillelse fra fisk og skeletter fra døde fisk, koraller eller andet havliv. Jordens tektoniske kræfter kombineret med klimaændringer over geologisk tid udsatte karbonaterne på jordens overflade.

Regnvandet akkumuleres under jorden som grundvand og løber ud gennem floder og søer i havene. Dens kuldioxidindhold absorberes af ferskvand og marine organismer til fotosyntese, og vandkulcyklus genoptages.