Conţinut
Ciclul carbonului este unul dintre mai multe cicluri biogeochimice prin care diverșii compuși necesari pentru viață, cum ar fi apa, azotul, sulful, carbonul și fosforul, sunt reciclați continuu prin procese metabolice, geologice și meteorologice. Carbonul există ca dioxid de carbon în atmosferă și este dizolvat în oceane, ca carbon organic în organismele vii și ca parte a mineralelor de sedimente precum carbonatul de calciu. În mod normal, mișcările de carbon între aceste rezervoare diferite se echilibrează eficient, astfel încât cantitatea de carbon din fiecare este relativ constantă sau se schimbă doar de-a lungul mileniilor. Cu toate acestea, de la revoluția industrială, oamenii au ars combustibili fosili și au eliberat cantități uriașe de carbon în atmosferă, ceea ce poate avea efecte de amploare asupra climei și ecosistemelor.
Factorii biologici
Carbonul este unul dintre cele mai importante elemente pentru viață și, prin definiție, face parte din toate moleculele organice. Dioxidul de carbon din atmosferă este transformat în carbon organic de plante fotosintetice, alge și fitoplancton, cunoscute și ca „producători”. Aproape toate celelalte organisme, inclusiv toate animalele, își obțin carbonul de la acești producători. Toate organismele, inclusiv producătorii, eliberează dioxid de carbon ca urmare a respirației celulare, procesul prin care carbohidrații sunt metabolizați pentru a elibera energia necesară vieții. Între efectele fotosintezei și respirației celulare, ciclurile de carbon între atmosferă și biosferă. Cele mai importante excepții sunt acele organisme, în mare parte fitoplancton și alte animale cu cochilii din carbonat de calciu, care sunt îngropate sub sedimente în partea de jos a oceanului înainte ca carbonul lor să poată fi eliberat prin descompunere. Acest carbon este îndepărtat în mod eficient din părțile biologice și atmosferice ale ciclului carbonului, luând în cele din urmă forma de calcar sau, în anumite condiții, petrol, cărbune sau gaz natural.
Factorii geologici
În același timp, în care se formează lent mai multe minerale conținând calcar și carbon, sedimentele existente sunt lent erodate de forțele vântului și ale precipitațiilor. Calcarul și alte sedimente sunt dizolvate de apa de ploaie, eliberând carbon înapoi în biosferă. Subducția, care apare atunci când o placă tectonică este forțată sub alta, este, de asemenea, o parte importantă a ciclului carbonului. Sedimentele care conțin carbon sunt împinse suficient de mult sub suprafața pe care le topesc, eliberând în cele din urmă carbonul lor. Acest carbon este eliberat brusc, ca parte a erupțiilor vulcanice și treptat, pe măsură ce se scurg prin izvoarele fierbinți, fisuri și orificii de evacuare.
Combustibili fosili
Impactul principal al omului asupra ciclului carbonului este prin arderea combustibililor fosili, care eliberează în atmosferă altfel carbonul îngropat. Combustibilii fosili, care includ petrolul, gazul natural și cărbunele, sunt folosiți în aproape toate aspectele economiei globale. Automobilele sunt exemplul cel mai vizibil, dar mai mult dioxid de carbon este produs de fapt de instalațiile de cărbune și gaze naturale care produc energie electrică atât pentru uz industrial cât și rezidențial. Agricultura industrială utilizează, de asemenea, energia combustibililor fosili. Toate îngrășămintele artificiale sunt sintetizate printr-un proces care arde combustibili fosili - de obicei gaz natural. Diverse studii au urmărit schimbările dioxidului de carbon în ultima jumătate de secol. Cel mai lung studiu care a funcționat a fost început în 1958 de către Charles Keeling în Hawaii și arată o creștere rapidă a nivelului de carbon atmosferic. Dovada provenită din miezurile de gheață sugerează că nivelurile de carbon sunt mai mari decât au fost în jumătate de milion de ani
despădurire
Despăduririle răspândite, în special în zonele tropicale, determină eliberarea de mai mult carbon prin descompunere și mai puțin carbon sechestrează prin fotosinteză, procesul prin care plantele și unele bacterii folosesc energia luminii solare pentru a construi carbohidrați din dioxidul de carbon din atmosferă. Deși unele zone au fost rezervate ca conservă a vieții sălbatice, cu mult mai multe sunt vulnerabile la ardere și tăiere în scopul recoltării de lemn și a curățării terenurilor agricole.
Efectul de seră
Principala preocupare pentru creșterea nivelului de dioxid de carbon vine din faptul că dioxidul de carbon este un gaz cu efect de seră. Acesta prinde radiațiile infraroșii de pe suprafața Pământului, care altfel ar scăpa în spațiu, izolând eficient planeta și crescând temperatura. Panoul internațional al ONU pentru schimbările climatice, alături de mulți oameni din comunitatea științifică, consideră că oamenii afectează suficient ciclul carbonului pentru a schimba drastic climatul global, cu consecințe potențial imense pentru biodiversitate, agricultură, vreme și sănătatea generală a fiecăruia ecosistem de pe planetă.