Ciclarea carbonului în ecosistemele acvatice

Carbonul este un element care stă la baza tuturor formelor de viață de pe Pământ. Se mișcă prin atmosferă, litosferă, biosferă și hidrosferă. Ciclul carbonului reglează temperatura globală a Pământului și controlează cantitatea de dioxid de carbon din atmosferă. Pe măsură ce carbonul se reciclează, este reutilizat de numeroase organisme. Ecosistemele acvatice sunt cele care conțin plante și animale dependente de apă.

Ecosistemele marine sunt cele mai mari ecosisteme de pe Pământ. Oceanele acoperă 71% din suprafața Pământului și produc 97% din apa lumii. Sărurile, în principal clorura de sodiu, conțin 85% din substanța dizolvată în oceane și sunt componenta cheie care separă marina de alte ecosisteme. Cele mai importante subdiviziuni ale ecosistemelor marine sunt oceanice, de adâncime, estuarine, recife de corali, ecosisteme inter-mare și de coastă. Organismele vii variază de la bacterii, alge, corali, bivalvi, pești și mamifere.

Ecosistemele de apă dulce conțin apă potabilă, dar puțină sau deloc sare. Subdiviziunile majore sunt lacurile și iazurile, râurile și cursurile de apă, rezervoarele, zonele umede și apele subterane. Organismele vii includ alge, pești, amfibieni și plante.

Sursa principală de carbon al Pământului este gazul dioxid de carbon din erupțiile vulcanice submarine. Vulcanii submarini reprezintă peste 80% din vulcanismul Pământului. Acestea apar la crestele din mijlocul oceanului care se întind de-a lungul părților centrale ale Atlanticului, Indiei și Pacificului Oceanele, împreună cu vulcanismul în jurul zonelor de subducție, cum ar fi întreaga margine a Oceanului Pacific. O parte din acest dioxid de carbon se dizolvă în ocean. O altă parte scapă în atmosferă prin evaporarea oceanului. O altă parte este absorbită de biomasa marină, cum ar fi planctonul, algele și bacteriile.

Plantele și algele din apa dulce și fitoplanctonul (organisme marine și alge) folosesc energia soarelui pentru fotosinteză. Transformă dioxidul de carbon și apa pe care le-au absorbit în zaharuri și oxigen. Acestea stochează zaharurile ca energie și eliberează oxigenul înapoi în apă. Activitatea fitoplanctonului este limitată la primele 150 de metri de apă din lacuri și mări. Multe zone ale oceanului nu primesc suficientă lumină solară sau sunt prea reci.

Algele de apă dulce și fitoplanctonul marin sunt hrană pentru pești. Peștii inspiră oxigenul din apă cu branhii și expiră dioxidul de carbon înapoi în apă. Acestea stochează carbohidrații pe care i-au consumat ca energie și elimină carbonat de calciu și bicarbonat anorganic. Acești compuși sunt transportați de curenți către oceanul adânc unde precipită.

Organismele moarte se descompun pe râu, lac sau fundul mării și emit dioxid de carbon. Gazul se reciclează în apa dulce și în apa de mare, unde alte organisme le absorb sau gazul se evaporă în atmosferă.

Precipitațiile dizolvă dioxidul de carbon în atmosferă și îl returnează sub formă de acid ușor în sol și în sistemele de apă. La sol, vremea ploii a expus roci carbonatate precum calcarul. Calcarul este rămășițele carbonatelor anorganice care au precipitat ca excremente din pești și scheletele peștilor morți, corali sau alte vieți marine. Forțele tectonice ale Pământului combinate cu schimbările climatice de-a lungul timpului geologic au expus carbonații de pe suprafața Pământului.

Apa de ploaie se acumulează sub sol ca apă freatică și curge prin râuri și lacuri în mări. Conținutul său de dioxid de carbon este absorbit de organismele de apă dulce și marine pentru fotosinteză și ciclul carbonului acvatic se reia.