Nedaug, jei tokių yra, elementai yra tokie universalūs kaip anglies. Anglies atomas turi keturis valentinius elektronus, todėl jis gali sudaryti daugiau junginių nei bet kuris kitas elementas, ir tai daro jį būtinu gyvų organizmų vystymuisi. Šis universalus ir gausus elementas reguliariai važiuoja per Žemės atmosferą, hidrosferą, geosferą ir biosferą, kurios iš esmės sudaro anglies rezervuarų sąrašą.
Atmosfera yra ypač svarbi anglies cikle, nes ji yra anglies dioksido rezervuaras. Anglies dioksidas yra dujos, o biosferoje fotosintezuojantys augalai, kurie sudaro dar vieną svarbų anglies ciklo rezervuarą, priklauso nuo jų kvėpavimo. Tačiau hidrosfera, apimanti visus pasaulio vandenynus, neabejotinai daro didesnį poveikį dėl to, kad vandenynai užima 70 procentų planetos paviršiaus. Savo ruožtu geosfera suriša anglį į kietas struktūras, kurios tarnauja tūkstantmečius, ir išleidžia ją per vulkaninę veiklą.
Anglies ciklo apibrėžimas
Bandymas nustatyti, kur prasideda anglies ciklas, yra šiek tiek panašus į bandymą nustatyti, kuris buvo viščiukas ar kiaušinis, bet pradėkime nuo geosferos. Anglis, kuri amžiams buvo užrakinta nuosėdinėse uolienose, į ugnikalnius patenka į atmosferą kaip anglies dioksidas. Dalį jo augalai naudoja kvėpavimui, o dalį ištirpsta vandenynuose. Kai kurie taip pat grįžta į žemę kaip nuosėdos, susidariusios erozijos ir kitų natūralių procesų metu.
Gyvosios būtybės, išskiriančios anglies dvideginį kaip kvėpavimo procesą, padeda išlaikyti anglies dioksido koncentraciją atmosferoje. Be to, didžioji dalis (bet ne visi) jūros vandenyje tirpstančio anglies dioksido reabsorbuojama į atmosferą. Tokiu būdu anglis be paliovos cirkuliuoja per žemės ekosistemas.
Atmosfera kaip anglies ciklo rezervuaras
Anglies dioksidas sudaro tik apie 0,04 proc. Atmosferoje esančių dujų. Per pastaruosius 800 000 metų anglies dioksido koncentracija nesiekė 300 milijonų dalių. Tačiau jis pradėjo kilti pramoninės revoliucijos metu ir per pastaruosius 50 metų kasmet vidutiniškai padidėjo po 0,6 promilės. 2018 m. Havajai Mauna Loa observatorijos mokslininkai pranešė, kad koncentracija yra 410,79 ppm (žr. Ištekliai). Mokslininkai padidėjimą sieja su žmogaus veikla.
Spartus kilimas sutrikdo anglies ciklą. Dalis anglies dioksido pertekliaus absorbuojama vandenynuose arba naudojama kvėpavimui, tačiau didžioji jo dalis išlieka atmosferoje, kur jis jungiasi su kitomis dujomis, kad sukurtų šiltą efektą planeta. Tai šiltnamio efektą sukeliančios dujos, dėl kurių sparčiai didėja atmosferos koncentracija, mokslininkai nerimauja.
Vandenynai yra dar vienas pagrindinis anglies dioksido rezervuaras
Vandenynai absorbuoja apie 25 procentus atmosferos anglies dvideginio. Jūros padarai sugeba paversti jį savo kūnų lukštais, kurie galiausiai krinta į vandenyno dugną kaip nuosėdos. Be to, dumbliai ir kitos fotosintezuojančios jūros floros kvėpavimui naudoja anglies dioksidą.
Kai anglies dioksidas ištirpsta jūros vandenyje, jis gamina anglies rūgštį. Dėl didėjančio atmosferos anglies dioksido kiekio atitinkamai padidėja vandenynų rūgštėjimas. Tai daro žalingą poveikį jūros gyviams, nes dėl to jų kriauklės tampa silpnesnės ir trapesnės. Dar blogiau, kad tam tikru metu vandenynai taps per rūgštūs, kad iš atmosferos absorbuotų daugiau anglies dioksido. Tai gali paskatinti spartėjantį atmosferos anglies dioksido kiekio padidėjimą ir sukelti meteorinį žemės paviršiaus temperatūros pakilimą.