कार्बन चक्र पर मानव गतिविधि के प्रभाव

कार्बन चक्र कई जैव-भू-रासायनिक चक्रों में से एक है जिसके द्वारा जीवन के लिए आवश्यक विभिन्न यौगिक, जैसे पानी, नाइट्रोजन, सल्फर, कार्बन और फॉस्फोरस, चयापचय, भूवैज्ञानिक और मौसम विज्ञान के माध्यम से लगातार पुनर्नवीनीकरण किए जाते हैं प्रक्रियाएं। कार्बन वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड के रूप में मौजूद है और महासागरों में घुल जाता है, जीवों में कार्बनिक कार्बन के रूप में, और कैल्शियम कार्बोनेट जैसे तलछट खनिजों के हिस्से के रूप में। आम तौर पर, इन विभिन्न जलाशयों के बीच कार्बन की गति प्रभावी रूप से संतुलित हो जाती है ताकि प्रत्येक में कार्बन की मात्रा अपेक्षाकृत स्थिर हो या सहस्राब्दी के दौरान ही बदल जाए। हालाँकि, औद्योगिक क्रांति के बाद से, मनुष्य जीवाश्म ईंधन जला रहे हैं और भारी मात्रा में कार्बन को वातावरण में छोड़ रहे हैं, जिसका जलवायु और पारिस्थितिक तंत्र पर दूरगामी प्रभाव पड़ सकता है।

कार्बन जीवन के लिए सबसे महत्वपूर्ण तत्वों में से एक है, और परिभाषा के अनुसार, सभी कार्बनिक अणुओं का हिस्सा है। वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड को प्रकाश संश्लेषक पौधों, शैवाल और फाइटोप्लांकटन द्वारा कार्बनिक कार्बन में बदल दिया जाता है, जिसे "उत्पादक" भी कहा जाता है। सभी जानवरों सहित लगभग सभी अन्य जीव अंततः इन उत्पादकों से अपना कार्बन प्राप्त करते हैं। सभी जीव, उत्पादकों में शामिल हैं, सेलुलर श्वसन के परिणामस्वरूप कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं, वह प्रक्रिया जिसके द्वारा जीवन के लिए आवश्यक ऊर्जा को मुक्त करने के लिए कार्बोहाइड्रेट को चयापचय किया जाता है। प्रकाश संश्लेषण और कोशिकीय श्वसन के प्रभावों के बीच, वातावरण और जीवमंडल के बीच कार्बन चक्र। सबसे महत्वपूर्ण अपवाद वे जीव हैं, जिनमें ज्यादातर फाइटोप्लांकटन और कैल्शियम से बने गोले वाले अन्य जानवर हैं कार्बोनेट, जो समुद्र के तल पर तलछट के नीचे दब जाते हैं, इससे पहले कि उनके कार्बन को छोड़ा जा सके अपघटन। यह कार्बन कार्बन चक्र के जैविक और वायुमंडलीय भागों से प्रभावी रूप से हटा दिया जाता है, अंततः चूना पत्थर का रूप ले लेता है या, कुछ शर्तों के तहत, तेल, कोयला या प्राकृतिक गैस।

एक ही समय में अधिक चूना पत्थर और कार्बन युक्त खनिज धीरे-धीरे बन रहे हैं, मौजूदा तलछट धीरे-धीरे हवा और वर्षा की ताकतों से नष्ट हो रहे हैं। चूना पत्थर और अन्य तलछट वर्षा के पानी से घुल जाते हैं, कार्बन को वापस जीवमंडल में छोड़ देते हैं। सबडक्शन, जो तब होता है जब एक टेक्टोनिक प्लेट दूसरे के नीचे मजबूर होती है, कार्बन चक्र का भी एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। कार्बन युक्त तलछट सतह से काफी नीचे धकेल दिए जाते हैं जिससे वे पिघल जाते हैं, अंततः अपना कार्बन छोड़ते हैं। यह कार्बन अचानक, ज्वालामुखी विस्फोट के हिस्से के रूप में, और धीरे-धीरे, गर्म झरनों, दरारों और झरोखों के माध्यम से लीक के रूप में जारी किया जाता है।

कार्बन चक्र पर मनुष्यों का प्राथमिक प्रभाव जीवाश्म ईंधन के जलने से होता है, जो अन्यथा दबे हुए कार्बन को वायुमंडल में छोड़ता है। जीवाश्म ईंधन, जिसमें पेट्रोलियम, प्राकृतिक गैस और कोयला शामिल हैं, का उपयोग वैश्विक अर्थव्यवस्था के लगभग हर पहलू में किया जाता है। ऑटोमोबाइल सबसे अधिक दिखाई देने वाले उदाहरण हैं, लेकिन वास्तव में कोयले और प्राकृतिक गैस संयंत्रों द्वारा अधिक कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन किया जाता है जो औद्योगिक और आवासीय उपयोग दोनों के लिए बिजली का उत्पादन करते हैं। औद्योगिक कृषि भी जीवाश्म ईंधन ऊर्जा पर चलती है। सभी कृत्रिम उर्वरकों को एक प्रक्रिया द्वारा संश्लेषित किया जाता है जो जीवाश्म ईंधन को जलाती है - आमतौर पर प्राकृतिक गैस। पिछली आधी सदी में विभिन्न अध्ययनों ने कार्बन डाइऑक्साइड में परिवर्तन पर नज़र रखी है। सबसे लंबे समय तक चलने वाला अध्ययन 1958 में चार्ल्स कीलिंग द्वारा हवाई में शुरू किया गया था, और यह वायुमंडलीय कार्बन स्तरों में तेजी से वृद्धि दर्शाता है। आइस कोर के साक्ष्य बताते हैं कि कार्बन का स्तर आधे मिलियन वर्षों की तुलना में अधिक है

व्यापक रूप से वनों की कटाई, विशेष रूप से उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में, अधिक कार्बन को अपघटन के माध्यम से मुक्त किया जाता है और कम कार्बन के माध्यम से अनुक्रमित किया जाता है प्रकाश संश्लेषण, वह प्रक्रिया जिसके द्वारा पौधे और कुछ बैक्टीरिया सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग कार्बन डाइऑक्साइड से कार्बोहाइड्रेट बनाने के लिए करते हैं वायुमंडल। हालांकि कुछ क्षेत्रों को वन्यजीव संरक्षण के रूप में अलग रखा गया है, लेकिन लकड़ी की फसल और कृषि भूमि की सफाई के प्रयोजनों के लिए जलाने और साफ-सफाई के लिए कहीं अधिक संवेदनशील हैं।

कार्बन डाइऑक्साइड के स्तर में वृद्धि के बारे में मुख्य चिंता इस तथ्य से आती है कि कार्बन डाइऑक्साइड एक ग्रीनहाउस गैस है। यह पृथ्वी की सतह से इन्फ्रारेड विकिरण को फँसाता है जो अन्यथा अंतरिक्ष में भाग जाता है, प्रभावी रूप से ग्रह को इन्सुलेट करता है और इसका तापमान बढ़ाता है। जलवायु परिवर्तन पर संयुक्त राष्ट्र के अंतर्राष्ट्रीय पैनल, वैज्ञानिक समुदाय के कई लोगों के साथ, मानते हैं कि मनुष्य कार्बन चक्र को इतना परेशान कर रहे हैं कि जैव विविधता, कृषि, मौसम, और हर पारिस्थितिकी तंत्र के समग्र स्वास्थ्य के लिए संभावित रूप से भारी परिणामों के साथ वैश्विक जलवायु में भारी बदलाव ग्रह।