Kolesarjenje ogljika v vodnih ekosistemih

Ogljik je element, ki je osnova vseh oblik življenja na Zemlji. Premika se po ozračju, litosferi, biosferi in hidrosferi. Ogljikov cikel uravnava Zemljino globalno temperaturo in nadzoruje količino ogljikovega dioksida v ozračju. Ko se ogljik reciklira, ga številni organizmi ponovno uporabljajo. Vodni ekosistemi so tisti, ki vsebujejo rastline in živali, odvisne od vode.

Morski ekosistemi so največji ekosistemi na Zemlji. Oceani pokrivajo 71 odstotkov Zemljine površine in proizvajajo 97 odstotkov svetovne vode. Soli, večinoma natrijev klorid, obsegajo 85 odstotkov raztopljene snovi v oceanih in so ključna sestavina, ki ločuje morske od drugih ekosistemov. Najpomembnejši podrazdelki morskih ekosistemov so oceanski, globokomorski, estuarski, koralni grebeni, medplimski in obalni ekosistemi. Živi organizmi segajo od bakterij, alg, koral, školjk, rib in sesalcev.

Sladkovodni ekosistemi vsebujejo pitno vodo, vendar malo ali nič soli. Glavna področja so jezera in ribniki, reke in potoki, rezervoarji, mokrišča in podtalnica. Živi organizmi vključujejo alge, ribe, dvoživke in rastline.

Glavni vir zemeljskega ogljika je plin ogljikov dioksid iz podmorskih vulkanskih izbruhov. Podmorski vulkani predstavljajo več kot 80 odstotkov vulkanizma Zemlje. Te se pojavijo na grebenih sredi oceana, ki potekajo vzdolž osrednjih delov Atlantika, Indije in Tihega oceana Oceani, skupaj z vulkanizmom okoli subdukcijskih con, kot je celoten rob Tihega oceana. Del tega ogljikovega dioksida se raztopi v oceanu. Drugi del pobegne v ozračje z izhlapevanjem oceana. Nadaljnji del absorbira morska biomasa, kot so plankton, alge in bakterije.

Rastline in alge v sladki vodi in fitoplanktonu (morski organizmi in alge) uporabljajo sončno energijo za fotosintezo. Ogljikov dioksid in vodo, ki so jo absorbirali, pretvorijo v sladkorje in kisik. Sladkor shranjujejo kot energijo in sproščajo kisik nazaj v vodo. Dejavnost fitoplanktona je omejena na prvih 150 čevljev vode v jezerih in morjih. Številna območja oceana nimajo dovolj sončne svetlobe ali pa so prehladna.

Sladkovodne alge in morski fitoplanktoni so hrana za ribe. Ribe s škrgami vdihnejo raztopljeni kisik iz vode in izdihnejo ogljikov dioksid nazaj v vodo. Ogljikove hidrate, ki so jih zaužili, shranijo kot energijo in izločajo anorganski kalcijev karbonat in bikarbonat. Te spojine prenašajo tokovi v globoki ocean, kjer se oborijo.

Odmrli organizmi se razgradijo na rečnem, jezerskem ali morskem dnu in oddajajo ogljikov dioksid. Plin se reciklira v sladko in morsko vodo, kjer jih drugi organizmi absorbirajo ali plin izhlapi v ozračje.

Padavine raztopijo ogljikov dioksid v ozračju in ga kot blago kislino vrnejo v tla in vodne sisteme. Na tleh je deževno vreme razkrivalo karbonatne kamnine, kot je apnenec. Apnenec je ostanek anorganskih karbonatov, ki so se izločili kot izločki iz rib in okostja mrtvih rib, koral ali drugega morskega sveta. Zemeljske tektonske sile v kombinaciji s podnebnimi spremembami so v geološkem času izpostavljale karbonate na površini Zemlje.

Meteorna voda se kopiči pod zemljo kot podtalnica in odteka po rekah in jezerih v morja. Sladkovodni in morski organizmi absorbirajo njegovo vsebnost ogljikovega dioksida za fotosintezo in vodni cikel ogljika se nadaljuje.