Cyklus uhlíka vo vodných ekosystémoch

Uhlík je prvok, ktorý je základom všetkých foriem života na Zemi. Pohybuje sa atmosférou, litosférou, biosférou a hydrosférou. Uhlíkový cyklus reguluje globálnu teplotu Zeme a riadi množstvo oxidu uhličitého v atmosfére. Keď sa uhlík recykluje, znova ho využíva množstvo organizmov. Vodné ekosystémy sú tie, ktoré obsahujú rastliny a živočíchy závislé od vody.

Morské ekosystémy sú najväčšími ekosystémami na Zemi. Oceány pokrývajú 71 percent povrchu Zeme a produkujú 97 percent vody na svete. Soli, väčšinou chlorid sodný, tvoria 85 percent rozpustenej hmoty v oceánoch a sú kľúčovou zložkou, ktorá oddeľuje morské od ostatných ekosystémov. Najdôležitejšie členenie morských ekosystémov je oceánske, hlbokomorské, ústie riek, koralové útesy, prílivové a pobrežné ekosystémy. Živé organizmy zahŕňajú baktérie, riasy, koraly, lastúry, ryby a cicavce.

Sladkovodné ekosystémy obsahujú pitnú vodu, ale málo alebo žiadne soli. Hlavnými členeniami sú jazerá a rybníky, rieky a potoky, nádrže, mokrade a podzemné vody. Medzi živé organizmy patria riasy, ryby, obojživelníky a rastliny.

Hlavným zdrojom zemského uhlíka je plynný oxid uhličitý z podmorských sopečných erupcií. Podmorské sopky tvoria viac ako 80 percent vulkanizmu na Zemi. Vyskytujú sa na stredooceánskych chrbtoch, ktoré vedú pozdĺž centrálnych častí Atlantiku, Indie a Tichého oceánu Oceány spolu s vulkanizmom okolo subdukčných zón, ako je napríklad celý okraj Tichého oceánu. Časť tohto oxidu uhličitého sa rozpúšťa v oceáne. Ďalšia časť uniká do atmosféry odparovaním oceánu. Ďalšia časť je absorbovaná morskou biomasou, ako sú planktón, riasy a baktérie.

Rastliny a riasy v sladkých vodách a fytoplanktóne (morské organizmy a riasy) využívajú slnečnú energiu na fotosyntézu. Premieňajú oxid uhličitý a vodu, ktorú absorbovali, na cukry a kyslík. Ukladajú cukry ako energiu a uvoľňujú kyslík späť do vody. Aktivita fytoplanktónu je obmedzená na prvých 150 stôp vody v jazerách a moriach. Mnoho oblastí oceánu nedostáva dostatok slnečného žiarenia alebo je príliš chladno.

Sladkovodné riasy a morský fytoplanktón sú potravou pre ryby. Ryby vdýchli žiabrom rozpustený kyslík z vody a vydychovali oxid uhličitý späť do vody. Skladujú sacharidy, ktoré zjedli, ako energiu a vylučujú anorganický uhličitan vápenatý a hydrogenuhličitan. Tieto zlúčeniny sú prúdmi prenášané do hlbokého oceánu, kde sa zrážajú.

Mŕtve organizmy sa rozkladajú na rieke, jazere alebo morskom dne a vylučujú oxid uhličitý. Plyn sa recykluje do sladkej a morskej vody, kde ich absorbujú iné organizmy alebo sa plyn odparuje do atmosféry.

Zrážky rozpúšťajú oxid uhličitý v atmosfére a vracajú ho ako slabú kyselinu do podzemných a vodných systémov. Na zemi dážď vystavoval uhličité horniny, ako napríklad vápenec. Vápenec je pozostatok anorganických uhličitanov, ktoré sa vyzrážali ako exkrementy z rýb a z kostí mŕtvych rýb, koralov alebo iného morského života. Tektonické sily Zeme v kombinácii s klimatickými zmenami v geologickom čase vystavili uhličitany na povrchu Zeme.

Dažďová voda sa hromadí pod pôdou ako podzemná voda a odteká riekami a jazerami do morí. Jeho obsah oxidu uhličitého je absorbovaný sladkovodnými a morskými organizmami pre fotosyntézu a obnovuje sa vodný uhlíkový cyklus.