Hiilen kiertokulku on Maan monimutkainen prosessi siirtää hiiltä elävien organismien välillä, ilmakehä, geosfääri, hydrosfääri ja pedosfääri. Hiili, joka on välttämätön elämälle planeetallamme, koska se muodostaa monimutkaisia molekyylejä, kuten DNA:ta ja proteiineja, säätelee maapallon lämpötilaa hiilidioksidina (CO2) ilmakehässä. Maapallo, koska se on suljettu järjestelmä, ei kerää eikä menetä hiiltä; hiili kuitenkin siirtyy jatkuvasti sen sisällä.
Tärkeimpiä hiilivarastoja ovat kivet, sedimentit, valtameret, ilmakehä ja elävät organismit. Tähän kiertoon vaikuttavat fotosynteesi, hengitys, hajoaminen ja ihmisen toiminta, kuten fossiilisten polttoaineiden polttaminen, jotka vapauttavat varastoitua hiiltä ilmakehään kasvihuonekaasuina, mikä vaikuttaa ilmastoomme.
Mitkä ovat hiilisyklin tärkeimmät vaiheet?
Tässä ovat tärkeimmät vaiheet hiilikierrossa:
- Kasvit absorboivat ilmakehässä olevaa hiilidioksidia fotosynteesin aikana.
- Eläimet kuluttavat näitä kasveja ja keräävät hiiltä kehoonsa.
- Kuoleman ja hajoamisen jälkeen hiili palaa ilmakehään.
- Osa hiilestä muuttuu ajan myötä fossiiliseksi polttoaineeksi.
- Ihmisen toiminta hyödyntää näitä fossiilisia polttoaineita vapauttaen hiiltä takaisin ilmakehään.
Mikä on hiilikierto maalla?
Maan ilmakehässä hiili esiintyy pääasiassa hiilidioksidina (CO2). Hiili pääsee ilmakehään luonnollisten prosessien, kuten hengityksen ja ihmisen toiminnan, mukaan lukien palamisen kautta fossiiliset polttoaineet. Fotosynteesin aikana kasvit absorboivat hiilidioksidia hiilihydraattien tuottamiseksi seuraavan yhtälön mukaisesti:
CO2 + H2O + energia â†' (CH2O)n + O2
Hiiliyhdisteet siirtyvät ravintoketjun kautta tuottajilta kuluttajille. Elävissä organismeissa hiiltä löytyy pääasiassa hiilidioksidina hengityksen seurauksena. Hajottajilla on ratkaiseva rooli hajottaessaan kuolleita organismeja ja palauttaessaan niiden hiiltä ilmakehään, kuten yhtälö osoittaa:
(CH2O)n + O2 – CO2 + H2O
Mikä on Oceanic Carbon Cycle?
Valtameren hiilen kiertokulku heijastaa maanpäällistä, mutta toimii meriympäristössä. Ekologisesti valtameret toimivat merkittävinä hiilivarastoja, jotka sitovat enemmän hiiltä kuin vapauttavat, mikä ansaitsee niille nimen hiilinielut. Meren eliöillä on ratkaiseva rooli tässä kierrossa muuttamalla hiiltä kalsiumkarbonaatiksi, joka on avainkomponentti simpukoiden ja ostereiden kaltaisten jäykkien kuorien rakentamisessa.
Kalsiumkarbonaattikuoren omaavien organismien kuollessa niiden jäännökset hajoavat jättäen jälkeensä nämä tukevat kuoret. Ajan myötä ne kerääntyvät merenpohjaan, missä ne tiivistyvät valtavan paineen alaisena muodostaen lopulta kalkkikivikertymiä.
Kun nämä kalkkikivikivet altistuvat ilmakehään, ne altistuvat säälle ja vapauttavat varastoitunutta hiiltä hiilidioksidina takaisin ilmakehään.
Mikä on hiilikierron merkitys?
Huolimatta sen suhteellisen alhaisesta läsnäolosta ilmakehässä, hiilidioksidia Sillä on ratkaiseva rooli energiatasapainon säätelyssä vangitsemalla pitkäaaltoista auringonsäteilyä, joka toimii tehokkaasti planetaarisena eristävänä kerroksena. Kaikki häiriöt hiilen kierrossa voivat johtaa vakaviin seurauksiin, mukaan lukien ilmastonmuutokset ja lämpenemisen.
Hiili on kaikkien maan elävien organismien olennainen rakennusaine, ja se muodostaa avainkomponentteja, kuten proteiineja, lipidejä ja DNA:ta. Lisäksi hiili toimii perustana kaikille planeettamme tunnetuille elämänmuodoille. Näin ollen hiilen kierto yhdessä typen ja hapen kiertokulkujen kanssa ottaa perustavanlaatuisen roolin elämän ylläpitämisessä maapallolla.
Suositus: Mitä on hiilidioksidin talteenotto ja varastointi (CCS)?