जलीय पारिस्थितिक तंत्र में कार्बन साइकिलिंग

कार्बन एक ऐसा तत्व है जो पृथ्वी पर जीवन के सभी रूपों का आधार है। यह वायुमंडल, स्थलमंडल, जीवमंडल और जलमंडल के माध्यम से चलता है। कार्बन चक्र पृथ्वी के वैश्विक तापमान को नियंत्रित करता है और वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा को नियंत्रित करता है। जैसे ही कार्बन पुनर्चक्रण करता है, कई जीवों द्वारा इसका पुन: उपयोग किया जाता है। जलीय पारिस्थितिक तंत्र वे होते हैं जिनमें पानी पर निर्भर पौधे और जानवर होते हैं।

समुद्री पारिस्थितिक तंत्र पृथ्वी पर सबसे बड़े पारिस्थितिक तंत्र हैं। महासागर पृथ्वी की सतह के 71 प्रतिशत हिस्से को कवर करते हैं और दुनिया के 97 प्रतिशत पानी का उत्पादन करते हैं। नमक, ज्यादातर सोडियम क्लोराइड, महासागरों में घुले हुए पदार्थ का 85 प्रतिशत होता है और प्रमुख घटक होते हैं जो समुद्री को अन्य पारिस्थितिक तंत्र से अलग करते हैं। समुद्री पारिस्थितिक तंत्र के सबसे महत्वपूर्ण उपखंड समुद्री, गहरे पानी, मुहाना, प्रवाल भित्तियाँ, अंतर-ज्वारीय और तटीय पारिस्थितिकी तंत्र हैं। जीवित जीवों में बैक्टीरिया, शैवाल, मूंगा, द्विपक्षी, मछली और स्तनधारी शामिल हैं।

मीठे पानी के पारिस्थितिक तंत्र में पीने योग्य पानी होता है लेकिन नमक बहुत कम या बिल्कुल नहीं होता है। प्रमुख उपखंड झीलों और तालाबों, नदियों और नालों, जलाशयों, आर्द्रभूमि और भूजल हैं। जीवित जीवों में शैवाल, मछली, उभयचर और पौधे शामिल हैं।

पृथ्वी के कार्बन का मुख्य स्रोत पनडुब्बी ज्वालामुखी विस्फोटों से उत्पन्न कार्बन डाइऑक्साइड गैस है। सबमरीन ज्वालामुखी पृथ्वी के 80 प्रतिशत से अधिक ज्वालामुखी के लिए जिम्मेदार हैं। ये मध्य-महासागर की लकीरों पर होते हैं जो अटलांटिक, भारतीय और प्रशांत के मध्य भागों के साथ चलती हैं प्रशांत महासागर के पूरे किनारे जैसे सबडक्शन जोन के आसपास ज्वालामुखी के साथ महासागर। इसमें से कुछ कार्बन डाइऑक्साइड समुद्र में घुल जाती है। एक अन्य भाग समुद्र के वाष्पीकरण के माध्यम से वायुमंडल में भाग जाता है। एक और हिस्सा समुद्री बायोमास जैसे प्लवक, शैवाल और बैक्टीरिया द्वारा अवशोषित किया जाता है।

मीठे पानी में पौधे और शैवाल और फाइटोप्लांकटन (समुद्री जीव और शैवाल) प्रकाश संश्लेषण के लिए सूर्य की ऊर्जा का उपयोग करते हैं। वे कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को शर्करा और ऑक्सीजन में परिवर्तित कर देते हैं। वे शर्करा को ऊर्जा के रूप में संग्रहीत करते हैं और ऑक्सीजन को वापस पानी में छोड़ते हैं। Phytoplankton गतिविधि झीलों और समुद्रों में पहले 150 फीट पानी तक ही सीमित है। समुद्र के कई क्षेत्रों में पर्याप्त धूप नहीं मिलती है या वे बहुत ठंडे होते हैं।

मीठे पानी के शैवाल और समुद्री फाइटोप्लांकटन मछली के भोजन हैं। मछलियाँ अपने गलफड़ों से पानी से घुली हुई ऑक्सीजन को अंदर लेती हैं और कार्बन डाइऑक्साइड को वापस पानी में छोड़ देती हैं। वे अपने द्वारा खाए गए कार्बोहाइड्रेट को ऊर्जा के रूप में संग्रहीत करते हैं और अकार्बनिक कैल्शियम कार्बोनेट और बाइकार्बोनेट का उत्सर्जन करते हैं। इन यौगिकों को धाराओं द्वारा गहरे समुद्र में ले जाया जाता है जहां वे अवक्षेपित होते हैं।

मृत जीव नदी, झील या समुद्र तल पर सड़ जाते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन करते हैं। गैस ताजे पानी और समुद्र के पानी में पुन: चक्रित होती है जहां अन्य जीव उन्हें अवशोषित करते हैं या गैस वायुमंडल में वाष्पित हो जाती है।

वर्षा वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड को घोल देती है और इसे एक हल्के अम्ल के रूप में जमीन और जल प्रणालियों में वापस कर देती है। जमीन पर, बारिश के मौसम ने चूना पत्थर जैसे कार्बोनेट चट्टानों को उजागर किया। चूना पत्थर अकार्बनिक कार्बोनेट का अवशेष है जो मछली और मृत मछली, मूंगा या अन्य समुद्री जीवन के कंकाल के रूप में अवक्षेपित होता है। भूगर्भीय समय में जलवायु परिवर्तन के साथ पृथ्वी की विवर्तनिक शक्तियों ने पृथ्वी की सतह पर कार्बोनेटों को उजागर कर दिया।

वर्षा का पानी मिट्टी के नीचे भूजल के रूप में जमा हो जाता है और नदियों और झीलों के माध्यम से समुद्र में चला जाता है। इसकी कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री प्रकाश संश्लेषण के लिए मीठे पानी और समुद्री जीवों द्वारा अवशोषित की जाती है और जलीय कार्बन चक्र फिर से शुरू हो जाता है।