دورة الكربون هي الدورة البيوجيوكيميائية عبرت بواسطة جزيئات الكربون الموجودة على كوكب الأرض. طوال دورته ، يمر الكربون عبر المحيطات والتربة والغلاف الجوي والكائنات الحية.
الكربون هو العنصر الأساسي لجميع الجزيئات العضوية ومتوفر بكميات أكبر في البيئة على شكل ثاني أكسيد الكربون (CO2) ، وتسمى أيضًا بثاني أكسيد الكربون.
في دورة الكربون ، يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، وتمتصه الكائنات الحية ويعاد تدويره بواسطة النباتات. تضمن هذه الحركة توازن كمية الكربون اللازمة للحياة.
في الوقت الحالي ، يقوم البشر بتحويل هذا التوازن ، خاصة مع حرق الوقود الأحفوري. يطلق هذا الاحتراق في الغلاف الجوي كمية من الكربون لا تستطيع النباتات امتصاصها.
يؤدي فائض ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى تكثيف تأثير الاحتباس الحراري الذي يسبب الاحتباس الحراري.
كيف تحدث دورة الكربون؟
دورة الكربون هي مرور جزيئات الكربون من خلال الهياكل المختلفة الموجودة على كوكب الأرض. تمر هذه الجزيئات عبر المحيطات وسطح الأرض والنباتات والكائنات الحية والغلاف الجوي.
لنبدأ في تخيل هذه الدورة من خلال التفكير في ثاني أكسيد الكربون المتوفر في الغلاف الجوي. ستمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون هذا بمساعدة الطاقة من الشمس في عملية تسمى
البناء الضوئي.تسمى الكائنات الحية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي بالتغذية الذاتية. يستخدمون الكربون لتكوين جزيئات الجلوكوز ، والتي ستكون بمثابة طاقة لنمو النبات.
تسمى الكائنات ذاتية التغذية بالمنتجين في دورة الكربون. بعد تثبيت الكربون في جسمك ، يقوم المنتجون بتنفيذ التنفس الخلوي.
في التنفس الخلوي ، تتحلل جزيئات الجلوكوز ويعاد ثاني أكسيد الكربون إلى الطبيعة.
الاحتمال الآخر هو أن هذه الكائنات الحية (المنتجين) تموت. في هذه الحالة ، سيكون هناك أيضًا إطلاق لثاني أكسيد الكربون ، الآن أثناء عملية تقسيم.
لا يزال هناك احتمال ثالث لهذه الكائنات ، وهو أن تكون بمثابة غذاء للكائنات الحية الأخرى في السلسلة الغذائية.
يمكن أن يعمل المنتجون كغذاء للمستهلكين الأساسيين (الحيوانات التي تتغذى على النباتات) أو المستهلكين الثانويين (الحيوانات التي تتغذى على النباتات والحيوانات الأخرى).
سوف يمتص المستهلكون الأساسيون والثانويون الكربون من المنتجين ويطلقونه في شكل ثاني أكسيد الكربون أثناء التنفس أو في تحللهم ، عند وفاتهم.
التحلل هو تحويل المادة العضوية إلى مادة غير عضوية. في هذه العملية ، يتم إرجاع الكربون إلى التربة.
هناك أيضًا طريقة أخرى لإطلاق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، والتي قد تكون أو لا تكون طبيعية: أ الإحتراق. عندما يتم حرق المركبات العضوية ، فإنها عادة ما تطلق ثاني أكسيد الكربون.
هذا هو الحال بالنسبة لحرق الوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط. إن الاحتراق المفرط لهذه الأنواع من الوقود هو الذي يسبب اختلالات درجة حرارة الكوكب.
تمثيل رسومي لدورة الكربون.
فهم المزيد عن البناء الضوئي و نشبع.
أفعال الإنسان واختلال التوازن في دورة الكربون
معظم الطاقة التي ننتجها تأتي من الوقود الحفريمثل النفط والفحم. الوقود الأحفوري هو نتيجة تحلل الكائنات الحية على مدى آلاف السنين.
لقد تراكمت داخل سطح الأرض وتحتوي على نسبة عالية من الكربون.
يقوم الإنسان بحفر السطح لإزالة هذا الوقود وإنتاج الطاقة. يتم إنتاج الطاقة من حرق هذا المركب ، وهي عملية تطلق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
ال كمية الكربون على الأرض ثابتة، هذا يعني أنه لا توجد زيادة في كمية هذا العنصر في الطبيعة.
ومع ذلك ، بأخذ النفط والفحم من الأرض وحرقهما ، يتم الآن إطلاق معظم جزيئات الكربون المخزنة على السطح في الغلاف الجوي.
نظرًا لأنها ليست عملية طبيعية ، فإن الكربون الموجود في الغلاف الجوي يتجاوز الكمية التي يمكن أن تمتصها النباتات والطحالب ، مما يؤدي إلى ارتفاع تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
معرفة المزيد عن الوقود الاحفوري و الفحم المعدني.
ثاني أكسيد الكربون وتأثيرات الاحتباس الحراري
ثاني أكسيد الكربون هو أحد الغازات المسببة للاحتباس الحراري ، وهو ظاهرة طبيعية وأساسية للحفاظ على الحياة على كوكب الأرض. ولكن عندما يكون هناك CO2 بشكل زائد ، تأثير الاحتباس الحراري يتزايد وترتفع درجة حرارة الكوكب ، ما نسميه الاحتباس الحرارى.
هنا يجدر بنا أن نتذكر أن هناك ثلاث طرق لإطلاق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وطريقة واحدة فقط للامتصاص أو إعادة التدوير. يحدث إطلاق ثاني أكسيد الكربون من خلال:
- التنفس الخلوي؛
- تحلل الكائنات الحية.
- الإحتراق.
يتم امتصاص هذا الغاز فقط بواسطة النباتات والطحالب في عملية التمثيل الضوئي. هذا يعني أن النباتات تلعب دورًا مهمًا للغاية في موازنة كمية الكربون وهناك عامل آخر مفاقم.
في العقود الأخيرة ، بالإضافة إلى زيادة انبعاثات الكربون في الغلاف الجوي ، فقد زادت بمعدلات تنذر بالخطر. تسجيل من الغابات حول العالم.
وبالتالي ، بالإضافة إلى الكمية الزائدة من الكربون ، لدينا عدد أقل من كائنات التمثيل الضوئي ، وبالتالي ، لدينا قدرة أقل على امتصاص هذا العنصر.
يتسبب ثاني أكسيد الكربون ، إلى جانب غازات الدفيئة الأخرى ، مثل غاز الميثان وأكسيد النيتروز ، في ارتفاع متوسط درجة حرارة الكوكب ، مما قد يكون له العواقب التالية:
- ذوبان القمم الجليدية القطبية ؛
- اختفاء المدن الساحلية ؛
- كمية أقل من المياه على الكوكب ؛
- الاختلالات في النظم البيئية ؛
- قلة المعروض من الموارد الطبيعية.
بالنظر إلى هذا السيناريو ، من الضروري أن تسعى البلدان مصادر الطاقة النظيفة، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الكهرومائية.
من المهم أيضًا أن تكون هذه الخطوط قابل للتجديد. استغرق إنتاج الوقود الأحفوري آلاف السنين ولا يتم تجديده بنفس معدل الاستخدام. هذا يعني أن هذا هو ملف مصدر طاقة قابل للاستنفاد.
فهم المزيد عن تأثير الاحتباس الحراري والاحتباس الحراري, طاقة متجددة و تسجيل.
