碳循環

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此圖顯示每年有數十億噸的碳,在陸地大氣和海洋之間中快速碳循環的運動。黃色數字是天然的通量,紅色是人類的貢獻,在每年數十億噸碳計。白色數字表示貯存的碳。

碳循環是一種生物地質化學循環,指元素在地球上的生物圈、地圈、水圈大氣中交換。碳的主要來源有四個,分別是大氣、陸上的生物圈(包括淡水系統及無生命的有機化合物)、海洋及沉積物。

碳循環示意圖。黑色數字表示碳的蘊藏量,以十億噸的縮寫。約為2004年數據計。紫色數字表示碳每年的流動量。圖中的「沉積物」不包括碳酸鹽及岩乾酪根碳循環示意圖。黑色數字表示碳的儲存量,以十億噸據計。紫色數字表示碳每年的流動量。圖中的「沉積物」不包括碳酸鹽及岩乾酪根

主要組成部分[編輯]

在地球上的主要儲集池的碳庫。[1]
碳庫 數量 (gigatons噸)
大氣 720
海洋 (總共) 38,400
總無機碳 37,400
總有機碳 1,000
表面層 670
深層 36,730
岩石圈
沉積碳酸鹽 > 60,000,000
油母質 15,000,000
陸地生物圈 (總共) 2,000
活的生物質 600 - 1,000
死的生物質 1,200
水生生物圈 1 - 2
化石燃料 (總共) 4,130
煤炭 3,510
石油 230
天然氣 140
其他 (泥炭) 250

全球碳循環通常分為以下幾大儲集池的碳相互關聯的途徑交換:

碳儲集之間的交流發生是各種化學,物理,地質和生物過程的結果。海洋是包含最大的地球的表面附近的碳的活躍儲集池。[1]

從大氣中移走二氧化碳[編輯]

植物(生產者)[編輯]

光合作用會從空氣中吸入二氧化碳並轉化為碳水化合物,例如葡萄糖澱粉,接著將碳水化合物轉化為蛋白質脂肪。較新的樹林會轉化較多的二氧化碳,因為植物生長的速度較快。

動物(消費者)[編輯]

動物會以植物為食物,並將植物組織的有機物消化轉化動物組織。

化石燃料[編輯]

生物屍體埋在泥土下或壓縮在水底下,經過數萬年泥土或水的壓力及地下的高溫,就會生成化石燃料並存起大量的

海中的動物[編輯]

海中有殼的動物會利用海水中的碳去製造自己的殼。所以沒殼的海中動物不會使用碳。

其他[編輯]

大氣中的二氧化碳,部分會與降雨的水結合成碳酸,落至地面經滲透後,與地底的鈣質化合成碳酸鈣。此即為鐘乳石生成原理,但此作用極為緩慢。

二氧化碳回歸大氣中[編輯]

呼吸作用[編輯]

植物動物細菌真菌皆會透過呼吸作用釋放二氧化碳

分解[編輯]

細菌真菌會將生物屍體分解並釋放二氧化碳返回大氣中。

燃燒[編輯]

當燃燒化石燃料時,便會釋放大量二氧化碳

海中的動物[編輯]

當貝殼碎裂的時候、生物死亡被分解時炭會被釋放到海里。

其他[編輯]

碳酸鈣遇到酸雨鹽酸硫酸亞硫酸),將導致碳酸鈣之中封存的二氧化碳釋出到大氣。

參看[編輯]

參考資料[編輯]

  • Basic Principles in Biology Book 1 -Y.K.TO. Chapter 6.6 Cycling of Materials
  1. ^ 1.0 1.1 Falkowski, P.; Scholes, R. J.; Boyle, E.; Canadell, J.; Canfield, D.; Elser, J.; Gruber, N.; Hibbard, K.; Högberg, P. The Global Carbon Cycle: A Test of Our Knowledge of Earth as a System. Science. 2000年, 290 (5490): 291–296. doi:10.1126/science.290.5490.291. PMID 11030643.  編輯