Kolcykling i vattenlevande ekosystem

Kol är ett element som är grunden för alla livsformer på jorden. Den rör sig genom atmosfären, litosfären, biosfären och hydrosfären. Kolcykeln reglerar jordens globala temperatur och reglerar mängden koldioxid i atmosfären. När kolet återvinns återanvänds det av många organismer. Vattenekosystem är sådana som innehåller växter och djurberoende av vatten.

Marina ekosystem är de största ekosystemen på jorden. Haven täcker 71 procent av jordens yta och producerar 97 procent av världens vatten. Salter, mestadels natriumklorid, utgör 85 procent av upplöst material i haven och är nyckelkomponenten som skiljer marin från andra ekosystem. De viktigaste indelningarna av marina ekosystem är oceaniska, djupa vatten, flodmynningar, korallrev, tidvatten- och kustekosystem. Levande organismer sträcker sig från bakterier, alger, koraller, musslor, fiskar och däggdjur.

Sötvattensekosystem innehåller drickbart vatten men lite eller inget salt. De viktigaste indelningarna är sjöar och dammar, floder och vattendrag, reservoarer, våtmarker och grundvatten. Levande organismer inkluderar alger, fisk, amfibier och växter.

Den främsta källan till jordens kol är koldioxidgas från vulkanutbrott i ubåten. Ubåtvulkaner står för över 80 procent av jordens vulkanism. Dessa förekommer vid åsar i mitten av havet som löper längs de centrala delarna av Atlanten, Indiska och Stillahavsområdet Hav, tillsammans med vulkanism kring subduktionszoner som hela Stilla havets kant. En del av denna koldioxid löses upp i havet. En annan del flyr ut i atmosfären genom avdunstning av havet. Ytterligare en del absorberas av marin biomassa som plankton, alger och bakterier.

Växter och alger i sötvatten och fytoplankton (marina organismer och alger) använder solens energi för fotosyntes. De omvandlar koldioxid och vatten som de har absorberat till socker och syre. De lagrar sockerarterna som energi och släpper ut syret i vattnet. Fytoplanktonaktivitet är begränsad till de första 150 fot vatten i sjöar och hav. Många områden i havet får inte tillräckligt med solljus eller är för kalla.

Sötvattenalger och marint fytoplankton är mat för fisk. Fisk andas in upplöst syre från vattnet med sina gälar och andas ut koldioxid tillbaka i vattnet. De lagrar kolhydraterna de har ätit som energi och utsöndrar oorganiskt kalciumkarbonat och bikarbonat. Dessa föreningar transporteras med strömmar till det djupa havet där de fälls ut.

Döda organismer bryts ner vid floden, sjön eller havsbotten och avger koldioxid. Gasen återvinns till sötvatten och havsvatten där andra organismer absorberar dem eller gasen förångas till atmosfären.

Regn upplöser koldioxid i atmosfären och återför den som en mild syra till mark- och vattensystemet. På marken väder regnet utsatta karbonatstenar som kalksten. Kalksten är resterna av oorganiska karbonater som fälls ut som utsöndring från fisk och skelett från döda fiskar, koraller eller annat marint liv. Jordens tektoniska krafter i kombination med klimatförändringar över geologisk tid exponerade karbonaterna på jordens yta.

Regnvattnet ackumuleras under jorden som grundvatten och rinner ut via floder och sjöar i havet. Dess koldioxidinnehåll absorberas av sötvatten- och marina organismer för fotosyntes och vattenkolcykeln återupptas.