Cycle du carbone dans les écosystèmes aquatiques

Le carbone est un élément qui est à la base de toutes les formes de vie sur Terre. Il se déplace dans l'atmosphère, la lithosphère, la biosphère et l'hydrosphère. Le cycle du carbone régule la température globale de la Terre et contrôle la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Au fur et à mesure que le carbone se recycle, il est réutilisé par de nombreux organismes. Les écosystèmes aquatiques sont ceux qui contiennent des plantes et des animaux dépendants de l'eau.

Les écosystèmes marins sont les plus grands écosystèmes de la Terre. Les océans couvrent 71% de la surface de la Terre et produisent 97% de l'eau mondiale. Les sels, principalement le chlorure de sodium, représentent 85 pour cent de la matière dissoute dans les océans et sont l'élément clé qui sépare les écosystèmes marins des autres écosystèmes. Les subdivisions les plus importantes des écosystèmes marins sont les écosystèmes océaniques, d'eau profonde, estuariens, coralliens, intertidaux et côtiers. Les organismes vivants comprennent les bactéries, les algues, les coraux, les bivalves, les poissons et les mammifères.

Les écosystèmes d'eau douce contiennent de l'eau potable mais peu ou pas de sel. Les principales subdivisions sont les lacs et les étangs, les rivières et les ruisseaux, les réservoirs, les zones humides et les eaux souterraines. Les organismes vivants comprennent les algues, les poissons, les amphibiens et les plantes.

La principale source de carbone de la Terre est le dioxyde de carbone provenant des éruptions volcaniques sous-marines. Les volcans sous-marins représentent plus de 80% du volcanisme de la Terre. Ceux-ci se produisent sur les dorsales médio-océaniques qui longent les parties centrales de l'Atlantique, de l'Indien et du Pacifique. Les océans, ainsi que le volcanisme autour des zones de subduction telles que tout le bord de l'océan Pacifique. Une partie de ce dioxyde de carbone se dissout dans l'océan. Une autre partie s'échappe dans l'atmosphère par évaporation de l'océan. Une autre partie est absorbée par la biomasse marine comme le plancton, les algues et les bactéries.

Les plantes et les algues d'eau douce et le phytoplancton (organismes marins et algues) utilisent l'énergie du soleil pour la photosynthèse. Ils transforment le dioxyde de carbone et l'eau qu'ils ont absorbés en sucres et en oxygène. Ils stockent les sucres sous forme d'énergie et libèrent l'oxygène dans l'eau. L'activité du phytoplancton est limitée aux premiers 150 pieds d'eau dans les lacs et les mers. De nombreuses zones de l'océan ne reçoivent pas assez de soleil ou sont trop froides.

Les algues d'eau douce et le phytoplancton marin sont des aliments pour les poissons. Les poissons inhalent l'oxygène dissous de l'eau avec leurs branchies et exhalent du dioxyde de carbone dans l'eau. Ils stockent les glucides qu'ils ont consommés sous forme d'énergie et excrètent du carbonate et du bicarbonate de calcium inorganiques. Ces composés sont transportés par les courants vers l'océan profond où ils précipitent.

Les organismes morts se décomposent au fond des rivières, des lacs ou des mers et émettent du dioxyde de carbone. Le gaz se recycle dans l'eau douce et l'eau de mer où d'autres organismes les absorbent ou le gaz s'évapore dans l'atmosphère.

Les précipitations dissolvent le dioxyde de carbone dans l'atmosphère et le renvoient sous forme d'acide doux aux systèmes souterrains et aquatiques. Au sol, la pluie met à nu les roches carbonatées telles que le calcaire. Le calcaire est constitué de restes de carbonates inorganiques qui se sont précipités sous forme d'excréments de poissons et de squelettes de poissons morts, de coraux ou d'autres espèces marines. Les forces tectoniques de la Terre combinées au changement climatique au cours des temps géologiques ont exposé les carbonates à la surface de la Terre.

L'eau de pluie s'accumule sous le sol sous forme d'eau souterraine et s'écoule via les rivières et les lacs dans les mers. Sa teneur en dioxyde de carbone est absorbée par les organismes d'eau douce et marins pour la photosynthèse et le cycle aquatique du carbone reprend.