Çok az sayıda element karbon kadar çok yönlüdür. Karbon atomunun dört değerlik elektronu vardır, bu da onu diğer elementlerden daha fazla bileşik oluşturma yeteneğine sahip kılar ve bu gerçek onu canlı organizmaların gelişiminde vazgeçilmez kılar. Bu çok yönlü ve bol element, esasen bir karbon rezervuar listesi içeren Dünya'nın atmosferi, hidrosferi, jeosferi ve biyosferinde düzenli olarak döngü yapar.
Atmosfer, bir karbon dioksit deposu olduğu için karbon döngüsünde özellikle önemlidir. Karbondioksit bir gazdır ve karbon döngüsündeki bir diğer önemli rezervuarı oluşturan biyosferdeki fotosentez yapan bitkiler solunum için ona bağımlıdır. Bununla birlikte, tüm dünya okyanuslarını içeren hidrosfer, okyanusların gezegenin yüzey alanının yüzde 70'ini kaplaması nedeniyle tartışmalı olarak daha önemli bir etki yaratıyor. Jeosfer, karbonu bin yıl boyunca süren katı yapılara kilitler ve onu volkanik aktivite yoluyla serbest bırakır.
Karbon Döngüsü Tanımı
Karbon döngüsünün nerede başladığını belirlemeye çalışmak, hangisinin önce geldiğini, tavuk veya yumurtayı belirlemeye çalışmak gibidir, ama hadi jeosferle başlayalım. Tortul kayalarda çağlar boyunca kilitli kalan karbon, volkanlar tarafından karbondioksit olarak atmosfere salınır. Bir kısmı bitkiler tarafından solunum için kullanılırken bir kısmı da okyanuslarda çözülür. Bazıları ayrıca, erozyon ve diğer doğal süreçlerle çağlar boyunca oluşan tortu olarak dünyaya geri döner.
Solunum süreçlerinin bir parçası olarak karbondioksit salgılayan canlılar, atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonunun korunmasına yardımcı olur. Ek olarak, deniz suyunda çözünen karbondioksitin tamamı olmasa da çoğu atmosfere geri emilir. Bu şekilde, karbon dünyanın ekosistemleri boyunca durmaksızın döngü yapar.
Karbon Döngüsünde Bir Rezervuar Olarak Atmosfer
Karbondioksit, atmosferdeki gazların yalnızca yüzde 0.04'ünü oluşturur. Son 800.000 yıldır, karbondioksit konsantrasyonu milyonda 300 parçanın altında kaldı. Ancak Sanayi Devrimi sırasında yükselmeye başladı ve son 50 yılda her yıl ortalama 0,6 ppm arttı. 2018'de Hawaii'deki Mauna Loa Gözlemevi'ndeki bilim adamları, konsantrasyonun 410.79 ppm olduğunu bildirdi (bkz. Kaynaklar). Bilim adamları, artışı insan faaliyetine bağlıyor.
Hızlı yükseliş karbon döngüsünü bozar. Fazla karbondioksitin bir kısmı okyanuslarda emilir veya solunum için kullanılır, ancak çoğu üzerinde ısınma etkisi yaratmak için diğer eser gazlarla birleştiği atmosferde kalır. gezegen. Bu bir sera gazı ve atmosferik konsantrasyonundaki hızlı artış bilim adamlarını endişelendiriyor.
Okyanuslar Diğer Bir Önemli Karbondioksit Rezervuarıdır
Okyanuslar, atmosferdeki karbondioksitin yaklaşık yüzde 25'ini emer. Deniz canlıları, sonunda tortu olarak okyanus tabanına düşen vücutları için kabuklara dönüştürebilir. Ayrıca, algler ve diğer fotosentez yapan deniz florası, solunum için doğrudan karbondioksit kullanır.
Karbondioksit deniz suyunda çözündüğünde karbonik asit üretir. Atmosferdeki karbondioksitin artan miktarları bu nedenle okyanus asitlenmesinde karşılık gelen bir artışa neden olur. Bunun deniz canlıları üzerinde zararlı bir etkisi vardır, çünkü kabuklarını daha zayıf ve kırılgan hale getirir. Daha da kötüsü, bir noktada okyanuslar atmosferden daha fazla karbondioksit ememeyecek kadar asidik hale gelecek. Bu, atmosferik karbondioksitteki hızlanan artışı aşırı hıza itebilir ve dünyanın yüzey sıcaklığında meteorik bir artışa neden olabilir.