Oglekļa cikls
Oglekļa cikls ir veids, kā uz Zemes tiek uzkrāts un aizstāts ogleklis. Daži no galvenajiem procesiem ilgst simtiem miljonu gadu, citi notiek katru gadu.
Galvenie veidi, kā ogleklis nonāk oglekļa apritē, ir vulkāni un fosilā kurināmā, piemēram, ogļu un gāzes, sadedzināšana. Lielāko daļu vēstures vulkāni bija lielākais oglekļa avots oglekļa ciklā, bet pēdējos simts gados cilvēki, dedzinot fosilo kurināmo, gaisā ir pievienojuši aptuveni simtreiz vairāk CO2 nekā vulkāni. Tas nozīmē, ka uz katru tonnu CO2, ko gaisā ir pievienojuši vulkāni, cilvēki gaisā ir pievienojuši aptuveni 100 tonnas CO2.
Galvenais veids, kā ogleklis tiek aizvākts no atmosfēras, ir dzīvo organismu fotosintēze. Daļa no tā izdalās, tiem mirstot un sadaloties, bet daļa nonāk nogulsnēs. Tas parādīts diagrammā. Nogulsnes pārvēršas par iežiem, un tieši karbonātie ieži, piemēram, kaļķakmens, satur tagad jau cieto CO2. Daļa oglekļa, kas izdalās no augiem, arī kļūst par augsnes daļu, kur tas var palikt ilgu laiku, pirms sadalās.
Citā procesā no gaisa tiek iegūts CO2. Lietus atmosfēras ietekmē CO2 tiek izskalots atšķaidītas ogļskābās skābes veidā. Tā reaģē ar iežiem, palīdzot tos izšķīdināt un iznīcināt. Tas arī nonāk nogulšņu veidā.
"Veģetācija ir liels atmosfēras oglekļa dioksīda patērētājs, kas nepieciešams iežu šķīdināšanai".
Daļa CO2 izšķīst arī okeānā. Šobrīd okeāni katru gadu uzņem vairāk CO2, nekā izdala. Tomēr tas padara okeānus skābākus.
Oglekļa krājumi nogulumiežos ir daudz lielāki nekā CO2 atmosfērā (tas nav parādīts diagrammā). Galu galā tas atgriežas gaisā, okeāna plātnēm subducējoties plātņu tektonikas procesā. Plātņu robežu malās (un dažās citās vietās) veidojas vulkāni, kas izplata CO2. Tas pabeidz ciklu.
Oglekļa cikla shēma. Melnie skaitļi rāda, cik daudz oglekļa miljardos tonnu ir uzkrāts katrā posmā ("GtC" nozīmē gigatonas oglekļa, un skaitļi tika reģistrēti ap 2004. gadu). Violetie skaitļi rāda, cik daudz oglekļa katru gadu pārvietojas no viena posma uz citu. Nogulumos, kā tie definēti šajā diagrammā, nav iekļauti ~ 70 miljoni GtC karbonātu iežu un kerogēna (citu organisko nogulumu).
Kopsavilkums
Oglekļa aprites cikls ir process, kurā ogleklis ekosistēmā tiek otrreizēji pārstrādāts. Oglekļa koncentrācija dzīvajā vielā (18 %) ir gandrīz 100 reižu lielāka nekā tā koncentrācija zemē (0,19 %). Tāpēc dzīvās būtnes iegūst oglekli no nedzīvās vides. Lai dzīvība turpinātu pastāvēt, šis ogleklis ir jāpārstrādā. Sīkāku pārskatu par oglekļa aprites ciklu skatiet diagrammā. Piemērs, kā šajā ciklā notiek oglekļa aprites ceļš, ir oglekļa dioksīds atmosfērā, ko absorbē augi un izmanto fotosintēzes procesā, lai iegūtu cukurus, kurus augs izmanto enerģijai. Kad augs iet bojā, tas sadalās, un augā uzkrātais ogleklis miljoniem gadu laikā pārvēršas oglēs (fosilajā kurināmajā). Ogles tiek sadedzinātas, izdalot oglekļa dioksīdu, kas nonāk atmosfērā.
Šobrīd oglekļa cikls un tas, kā to ietekmē cilvēka darbība, ir nozīmīga starptautisko ziņu tēma. Fosilais kurināmais ir neatjaunojams resurss, kas nozīmē, ka to nevar viegli aizstāt. Kopš 1900. gada fosilā kurināmā patēriņš ik pēc 20 gadiem ir gandrīz divkāršojies. Šī oglekļa dioksīda izdalīšanās veicina siltumnīcas efektu un skābo lietu veidošanos.
Oglekļa ciklu atklāja Žozefs Prīstlijs un Antuāns Lavizjē, bet popularizēja Humfrijs Deivijs.
Saistītās lapas
- Oglekļa observatorija orbītā
- ūdens cikls
- slāpekļa cikls
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir oglekļa cikls?
A: Oglekļa cikls ir veids, kā uz Zemes tiek uzkrāts un aizstāts ogleklis. Tas ietver procesus, kas ilgst simtiem miljonu gadu, kā arī procesus, kas notiek katru gadu.
J: Kādi ir galvenie veidi, kā ogleklis nonāk oglekļa apritē?
A: Galvenie veidi, kā ogleklis nonāk oglekļa apritē, ir vulkāni un fosilā kurināmā, piemēram, ogļu un gāzes, dedzināšana. Nesenā pagātnē cilvēki, dedzinot fosilo kurināmo, gaisā ir pievienojuši aptuveni simt reižu vairāk CO2 nekā vulkāni.
J: Kā fotosintēzes rezultātā no atmosfēras tiek izvadīts CO2?
A: Dzīvo organismu fotosintēze no atmosfēras aizvāc CO2, uzņemot to enerģijas ražošanai. Daļa no tā izdalās, kad tie iet bojā un sadalās, bet daļa tiek noglabāta nogulumiežos.
J: Kā atmosfēras iedarbība palīdz izšķīdināt iežus?
A: Veģetācija ar lietus palīdzību izskalo CO2 atšķaidītas ogļskābes veidā, kas reaģē ar iežiem, palīdzot tiem izšķīst un sadalīties. Šis process arī beidzas kā nogulsnes, kas palīdz noslēgt ciklu.
J: Kur vēl izšķīst daļa CO2?
A: Daļa CO2 izšķīst arī okeānos, kur tas var atrasties ilgu laiku, pirms tas atkal nonāk atmosfērā vai kļūst par nogulumiežu sastāvdaļu.
Jautājums: Cik daudz vairāk CO2 gaisā ir pievienojuši cilvēki, salīdzinot ar vulkāniem?
A: Uz katru tonnu CO2, ko gaisā ir pievienojuši vulkāni, aptuveni 100 tonnas CO2 pēdējo simts gadu laikā gaisā ir pievienojuši cilvēki, veicot sadedzināšanu.
J: Kas ir liels atmosfēras oglekļa dioksīda patērētājs, kas ir būtisks iežu šķīdināšanai?
A: Veģetācija ir liels atmosfēras oglekļa dioksīda patērētājs, kas ir būtisks iežu šķīdināšanai.
