Kevés, ha van ilyen elem sokoldalú, mint a szén. A szénatomnak négy vegyértékű elektronja van, ami alkalmassá teszi több vegyület képződésére, mint bármely más elem, és ez a tény nélkülözhetetlenné teszi az élő szervezetek fejlődésében. Ez a sokoldalú és bőséges elem rendszeresen körbejárja a Föld légkörét, hidroszféráját, geoszféráját és bioszféráját, amelyek lényegében tartalmazzák a széntartályok listáját.
A légkör különösen fontos a szénforgalomban, mivel ez egy szén-dioxid-tározó. A szén-dioxid gáz, és a bioszféra fotoszintetizáló növényei, amelyek a szén körforgásának másik fontos tározóját képezik, a légzés függvényében. A világ összes óceánját magában foglaló hidroszféra azonban vitathatatlanul jelentősebb hatást vált ki, mivel az óceánok lefedik a bolygó felületének 70 százalékát. A geoszféra a maga részéről évezredekig tartó szilárd szerkezetekbe zárja a szenet, és vulkáni tevékenység révén felszabadítja.
Carbon Cycle Definition
A szénciklus kezdetének megkísérlése egy kicsit olyan, mint annak megkísérlése, hogy melyik jött előbb, a csirke vagy a tojás, de kezdjük a geoszférával. Az üledékes kőzetbe korok óta elzárt szén a vulkánok szén-dioxid formájában kerül a légkörbe. Ennek egy részét a növények légzésre használják, más részüket pedig az óceánok oldják fel. Néhányan visszatérnek a földre is, mivel az erózió és más természetes folyamatok által az eonok során képződött üledék.
Azok az élőlények, amelyek a légzési folyamat részeként választanak ki szén-dioxidot, segítenek fenntartani a szén-dioxid koncentrációját a légkörben. Ezenkívül a tengervízben oldódó szén-dioxid nagy része - de nem minden - visszaszívódik a légkörbe. Ily módon a szén szüntelenül kering a föld ökoszisztémáin.
Az atmoszféra mint víztározó a szénciklusban
A szén-dioxid csak a légkör gázainak mintegy 0,04 százalékát teszi ki. Az elmúlt 800 000 évben a szén-dioxid koncentrációja 300 ppm alatt maradt. Az ipari forradalom során azonban emelkedni kezdett, és az elmúlt 50 évben évente átlagosan 0,6 ppm-rel emelkedett. 2018-ban a hawaii Mauna Loa Obszervatórium tudósai 410,79 ppm koncentrációt jelentettek (lásd a forrásokat). A tudósok az emelkedést az emberi tevékenységnek tulajdonítják.
A gyors emelkedés felborítja a szén körforgását. A szén-dioxid feleslegének egy része felszívódik az óceánokba, vagy légzésre használható, de a legtöbb a légkörben marad, ahol más nyomgázokkal kombinálva melegítő hatást vált ki a bolygó. Ez egy üvegházhatású gáz, és a légköri koncentráció gyors növekedése aggasztja a tudósokat.
Az óceánok egy másik kulcsfontosságú szén-dioxid-tározó
Az óceánok a légköri szén-dioxid körülbelül 25 százalékát elnyelik. A tengeri lények képesek testükhé alakítani, amely üledékként végül az óceán fenekére hull. Ezenkívül az algák és más fotoszintetizáló tengeri flóra közvetlenül a szén-dioxidot használja a légzéshez.
Amikor a szén-dioxid feloldódik a tengervízben, szénsavat termel. A növekvő mennyiségű légköri szén-dioxid tehát az óceánok savasodásának megfelelő növekedését eredményezi. Ez káros hatással van a tengeri élőlényekre, mert gyengébbé és törékenyebbé teszi héjukat. Még rosszabb, hogy egy bizonyos ponton az óceánok túl savasakká válnak ahhoz, hogy a légkörből több széndioxidot szívjanak fel. Ez a légköri szén-dioxid gyorsuló emelkedését túlhajtásba lendítheti, és meteorikus emelkedést okozhat a föld felszíni hőmérsékletében.
