Oglekļa riteņbraukšana ūdens ekosistēmās

Ogleklis ir elements, kas ir visu Zemes dzīvības veidu pamats. Tas pārvietojas pa atmosfēru, litosfēru, biosfēru un hidrosfēru. Oglekļa cikls regulē Zemes globālo temperatūru un kontrolē oglekļa dioksīda daudzumu atmosfērā. Oglekļa pārstrādes laikā daudzi organismi to izmanto atkārtoti. Ūdens ekosistēmas ir tās, kurās ir no ūdens atkarīgi augi un dzīvnieki.

Jūras ekosistēmas ir lielākās ekosistēmas uz Zemes. Okeāni sedz 71 procentu no Zemes virsmas un saražo 97 procentus pasaules ūdens. Sāļi, galvenokārt nātrija hlorīds, satur 85 procentus izšķīdušās vielas okeānos un ir galvenā sastāvdaļa, kas atdala jūras no citām ekosistēmām. Svarīgākās jūras ekosistēmu apakšnodaļas ir okeāna, dziļūdens, estuāra, koraļļu rifi, plūdmaiņu un piekrastes ekosistēmas. Dzīvo organismu klāsts ir no baktērijām, aļģēm, koraļļiem, gliemenēm, zivīm un zīdītājiem.

Saldūdens ekosistēmās ir dzerams ūdens, bet sāls ir maz vai nav vispār. Galvenās apakšnodaļas ir ezeri un dīķi, upes un straumes, ūdenskrātuves, mitrāji un gruntsūdeņi. Pie dzīvajiem organismiem pieder aļģes, zivis, abinieki un augi.

Galvenais Zemes oglekļa avots ir oglekļa dioksīda gāze no zemūdens vulkāna izvirdumiem. Zemūdens vulkāni veido vairāk nekā 80 procentus Zemes vulkānismu. Tās notiek okeāna vidienē, kas ved gar Atlantijas okeāna, Indijas un Klusā okeāna centrālajām daļām Okeāni kopā ar vulkanismu ap subdukcijas zonām, piemēram, visu Klusā okeāna malu. Daļa šī oglekļa dioksīda izšķīst okeānā. Vēl viena daļa izplūst atmosfērā, iztvaicējot okeānu. Nākamo daļu absorbē jūras biomasa, piemēram, planktons, aļģes un baktērijas.

Augi un aļģes saldūdenī un fitoplanktonā (jūras organismi un aļģes) izmanto saules enerģiju fotosintēzei. Viņi pārveido absorbēto oglekļa dioksīdu un ūdeni cukuros un skābeklī. Viņi uzglabā cukurus kā enerģiju un atbrīvo skābekli atpakaļ ūdenī. Fitoplanktona aktivitāte ir ierobežota līdz pirmajām 150 pēdām ūdens ezeros un jūrās. Daudzos okeāna apgabalos nav pietiekami daudz saules gaismas vai tie ir pārāk auksti.

Saldūdens aļģes un jūras fitoplanktons ir barība zivīm. Zivis ar žaunām ieelpo izšķīdušo skābekli no ūdens un izelpo oglekļa dioksīdu atpakaļ ūdenī. Viņi uzglabā ogļhidrātus, ko viņi ir ēduši, kā enerģiju, un izdalās neorganiskais kalcija karbonāts un bikarbonāts. Šie savienojumi ar straumēm tiek nogādāti dziļajā okeānā, kur tie nogulsnējas.

Mirušie organismi sadalās upes, ezera vai jūras dibenā un izdala oglekļa dioksīdu. Gāze pārstrādā saldūdens un jūras ūdenī, kur citi organismi tos absorbē vai gāze iztvaiko atmosfērā.

Nokrišņi atmosfērā izšķīdina oglekļa dioksīdu un atgriež to kā vieglu skābi grunts un ūdens sistēmās. Uz zemes lietus laika apstākļi atklāja karbonāta ieži, piemēram, kaļķakmeni. Kaļķakmens ir neorganisko karbonātu atliekas, kas izdalās kā ekskrēti no zivīm un beigtu zivju, koraļļu vai citu jūras dzīvnieku skeletiem. Zemes tektoniskie spēki apvienojumā ar klimata izmaiņām ģeoloģiskā laikā atklāja karbonātus uz Zemes virsmas.

Lietus ūdens uzkrājas zem augsnes kā gruntsūdens un pa upēm un ezeriem iet uz jūrām. Tā oglekļa dioksīda saturu absorbē saldūdens un jūras organismi fotosintēzei, un ūdens oglekļa cikls tiek atsākts.