De koolstofcyclus is de cyclus biogeochemisch doorkruist door de koolstofmoleculen die op planeet Aarde aanwezig zijn. Gedurende zijn cyclus passeert koolstof de oceanen, de bodem, de atmosfeer en levende organismen.
koolstof is de basiselement van alle organische moleculen en is in grotere hoeveelheden beschikbaar in het milieu in de vorm van kooldioxide (CO2), ook wel kooldioxide genoemd.
In de koolstofcyclus komt koolstofdioxide vrij in de atmosfeer, geabsorbeerd door levende wezens en gerecycled door planten. Deze beweging zorgt voor de balans van de hoeveelheid koolstof die nodig is voor het leven.
Momenteel verschuiven mensen dat evenwicht echter, vooral met de verbranding van fossiele brandstoffen. Bij deze verbranding komt een hoeveelheid koolstof vrij in de atmosfeer die planten niet kunnen opnemen.
De overmaat aan koolstofdioxide in de atmosfeer versterkt het broeikaseffect, dat de opwarming van de aarde veroorzaakt.
Hoe verloopt de koolstofcyclus?
De koolstofcyclus is de passage van koolstofmoleculen door verschillende structuren die op planeet Aarde aanwezig zijn. Deze moleculen gaan door de oceanen, het landoppervlak, planten, levende organismen en de atmosfeer.
Laten we ons deze cyclus eens voorstellen door na te denken over de koolstofdioxide die in de atmosfeer aanwezig is. Deze koolstofdioxide wordt door planten opgenomen met behulp van energie van de zon in een proces genaamd fotosynthese.
Organismen die aan fotosynthese doen, worden autotrofen genoemd. Ze gebruiken koolstof om glucosemoleculen te vormen, die zullen dienen als energie voor plantengroei.
Autotrofe organismen worden producenten genoemd in de koolstofcyclus. Nadat de koolstof in je lichaam is gefixeerd, voeren de producenten de cellulaire ademhaling.
Bij cellulaire ademhaling worden glucosemoleculen afgebroken en komt koolstofdioxide weer vrij in de natuur.
Een andere mogelijkheid is dat deze organismen (producenten) dood gaan. In dit geval zal er ook kooldioxide vrijkomen, nu tijdens het proces van ontleding.
Er is nog een derde mogelijkheid voor deze organismen, namelijk om als voedsel te dienen voor andere levende wezens in de voedselketen.
Producenten kunnen dienen als voedsel voor primaire consumenten (dieren die zich voeden met planten) of secundaire consumenten (dieren die zich voeden met planten en andere dieren).
Primaire en secundaire consumenten zullen koolstof opnemen van producenten en deze afgeven in de vorm van koolstofdioxide tijdens hun ademhaling of bij hun ontbinding, wanneer ze sterven.
Ontleding is de transformatie van organisch materiaal in anorganisch materiaal. Bij dit proces wordt koolstof teruggevoerd naar de bodem.
Er is ook een andere manier om koolstofdioxide in de atmosfeer te brengen, al dan niet natuurlijk: verbranding. Wanneer organische verbindingen worden verbrand, komen ze normaal gesproken koolstofdioxide vrij.
Dit is het geval voor de verbranding van fossiele brandstoffen zoals kolen en olie. Het is de overmatige verbranding van deze brandstoffen die de temperatuuronevenwichtigheden van de planeet veroorzaakt.
Grafische weergave van de koolstofcyclus.
meer begrijpen over fotosynthese en kooldioxide.
Menselijk handelen en de onbalans in de koolstofcyclus
Het grootste deel van de energie die we produceren, komt van fossiele brandstoffen, zoals olie en kolen. Fossiele brandstoffen zijn het resultaat van de ontbinding van levende organismen gedurende duizenden jaren.
Ze hebben zich in het aardoppervlak opgehoopt en hebben een hoge concentratie koolstof.
De mens boort het oppervlak om deze brandstoffen te verwijderen en energie te produceren. Energie wordt geproduceerd door deze verbinding te verbranden, een proces waarbij koolstofdioxide in de atmosfeer vrijkomt.
DE hoeveelheid koolstof op aarde is vast, dit betekent dat er geen toename is van de hoeveelheid van dit element in de natuur.
Door olie en steenkool uit de grond te halen en te verbranden, komen de meeste koolstofmoleculen die aan het oppervlak waren opgeslagen nu vrij in de atmosfeer.
Omdat het geen natuurlijk proces is, is de koolstof in de atmosfeer groter dan de hoeveelheid die door planten en algen kan worden opgenomen, wat resulteert in een hoge concentratie koolstofdioxide in de atmosfeer.
meer weten over fossiele brandstof en minerale steenkool.
Kooldioxide en het broeikaseffect
Kooldioxide is een van de broeikasgassen, een natuurlijk en fundamenteel fenomeen voor de instandhouding van het leven op aarde. Maar als er CO. is2 bij overmaat wordt het broeikaseffect versterkt en stijgt de temperatuur van de planeet, wat we noemen opwarming van de aarde.
Hier is het de moeite waard eraan te denken dat er drie manieren zijn om koolstofdioxide in de atmosfeer af te geven en slechts één manier om te absorberen of te recyclen. Het vrijkomen van koolstofdioxide gebeurt door:
- Cellulaire ademhaling;
- Ontleding van levende organismen;
- Verbranding.
De opname van dit gas wordt alleen gedaan door planten en algen in het fotosyntheseproces. Dit betekent dat planten een zeer belangrijke rol spelen bij het in evenwicht brengen van de hoeveelheid koolstof en er is nog een verzwarende factor.
In de afgelopen decennia is deze, naast de groei van de CO2-uitstoot in de atmosfeer, in een alarmerend tempo toegenomen. loggen van bossen over de hele wereld.
Dus naast een overmatige hoeveelheid koolstof hebben we minder fotosynthetische organismen en dus minder capaciteit om dit element op te nemen.
Kooldioxide, samen met andere broeikasgassen, zoals methaangas en lachgas, zorgen ervoor dat de gemiddelde temperatuur op aarde stijgt, wat de volgende gevolgen kan hebben:
- Smelten van poolijskappen;
- Verdwijning van kuststeden;
- Minder hoeveelheid water op de planeet;
- Onevenwichtigheden in ecosystemen;
- Minder aanbod van natuurlijke hulpbronnen.
Gezien dit scenario is het essentieel dat landen zoeken naar schone energiebronnen, zoals zonne-, wind- en waterkrachtenergie.
Het is ook belangrijk dat deze lettertypen: hernieuwbaar. De productie van fossiele brandstoffen duurde duizenden jaren en wordt niet met hetzelfde gebruik vernieuwd. Dat betekent dat dit een onuitputtelijke energiebron.
Meer weten over de broeikaseffect en opwarming van de aarde, hernieuwbare energie en loggen.