Carbon dioxide, quang hợp, hô hấp, đại dương, đất, đá, nhiên liệu hóa thạch, khí hậu, hồ chứa, dòng chảy và lưu trữ lâu dài
Chu trình cacbon
Chu trình carbon là sự chuyển động và lưu trữ carbon trong khí quyển, đại dương, đá, đất, sinh vật sống và hệ thống con người, liên kết sự sống, khí hậu, địa chất, năng lượng và hóa học của Trái đất.
Chu trình carbon là gì
Chu trình carbon mô tả cách carbon di chuyển qua Trái đất. Các nguyên tử carbon có thể có trong khí carbon dioxide, mô thực vật, cơ thể động vật, đất, nước biển, vỏ sò, đá, nhiên liệu hóa thạch và nhiều dạng khác. Chu trình này quan trọng vì carbon là thành phần cấu tạo nên sự sống và vì các loại khí chứa carbon giúp kiểm soát khí hậu Trái đất.
Con đường nhanh và chậm
Một số carbon di chuyển nhanh chóng trong thế giới sống. Thực vật và thực vật phù du hấp thụ carbon dioxide, sinh vật ăn và hô hấp, và vật chất chết sẽ phân hủy. Cácbon khác di chuyển chậm qua đá, trầm tích, nước biển sâu, núi lửa, phong hóa và hình thành nhiên liệu hóa thạch. Chu kỳ nhanh có thể diễn ra trong nhiều ngày đến nhiều thế kỷ, trong khi chu kỳ chậm có thể mất hàng nghìn đến hàng triệu năm.
Quang hợp và hô hấp
Quang hợp loại bỏ carbon dioxide khỏi không khí hoặc nước và biến nó thành chất hữu cơ bằng ánh sáng mặt trời. Quá trình hô hấp diễn ra ngược lại: thực vật, động vật, vi khuẩn và các sinh vật khác giải phóng carbon dioxide khi chúng sử dụng năng lượng từ thức ăn. Hai quá trình này tạo ra sự trao đổi lớn giữa khí quyển, đại dương và sinh vật sống.
Đại dương và carbon
Đại dương lưu trữ và vận chuyển một lượng lớn carbon. Carbon dioxide hòa tan vào nước biển, phản ứng hóa học và được các sinh vật biển sử dụng. Một số carbon chìm cùng với sinh vật phù du, vỏ sò hoặc các hạt hữu cơ chết vào vùng nước sâu hơn và trầm tích. Sự lưu thông của đại dương có thể lưu trữ carbon trong thời gian dài, nhưng lượng carbon dioxide bổ sung cũng làm thay đổi tính chất hóa học của nước biển và góp phần axit hóa đại dương.
Đất, rừng và hệ sinh thái
Rừng, đồng cỏ, vùng đất ngập nước, trang trại và đất lưu trữ carbon trong nguyên liệu thực vật, rễ, vi khuẩn và chất hữu cơ. Khi hệ sinh thái phát triển, chúng có thể hấp thụ carbon. Khi chúng cháy, khô, xói mòn, bị dọn sạch hoặc bị xáo trộn, chúng có thể giải phóng carbon. Sự cân bằng phụ thuộc vào khí hậu, việc sử dụng đất, loài, lửa, nước, đất và cách quản lý.
Đá và nhiên liệu hóa thạch
Trong thời gian dài, carbon bị giữ lại trong đá vôi, trầm tích, nhiên liệu hóa thạch và các hồ chứa địa chất khác. Phong hóa, trầm tích, chôn lấp, kiến tạo mảng và núi lửa di chuyển carbon qua chu kỳ chậm. Than, dầu và khí tự nhiên được hình thành từ chất hữu cơ cổ xưa. Việc đốt chúng sẽ giải phóng carbon được lưu trữ lâu dài vào khí quyển nhanh hơn nhiều so với các quá trình địa chất tự nhiên thường xảy ra.
Sự gián đoạn của con người
Các hoạt động của con người đã thay đổi chu trình carbon bằng cách đốt nhiên liệu hóa thạch, sản xuất xi măng, phá rừng, thoát nước vùng đất ngập nước và thay đổi đất. Những hoạt động này làm tăng lượng khí carbon dioxide và khí mê-tan trong khí quyển, tăng cường hiệu ứng nhà kính. Đất và đại dương hấp thụ một phần lượng carbon bổ sung, nhưng không phải tất cả, do đó khí nhà kính tích tụ và biến đổi khí hậu.
Tại sao nó quan trọng
Chu trình carbon quan trọng vì nó liên kết tính chất hóa học của sự sống với sự ổn định của khí hậu. Nó giải thích tại sao rừng, đại dương, đất, nhiên liệu hóa thạch, nông nghiệp và công nghiệp có mối liên hệ với nhau. Hiểu được chu trình giúp mọi người giải thích sự thay đổi khí hậu, lưu trữ carbon, khí thải, axit hóa đại dương, phục hồi hệ sinh thái và giới hạn của các biện pháp khắc phục đơn giản.