Углеродный цикл – Arc.Ask3.Ru

Оглавление1 Углеродный цикл1.1 Углеродный цикл1.2 Основные резервуары углерода1.3 Атмосфера1.4 Земная биосфера1.5 Океан1.6 Углеродный цикл в океане1.7 Геосфера и углеродный цикл1.8 […]

Углеродный цикл

  • Углеродный цикл

    • Обмен углеродом между биосферой, педосферой, геосферой, гидросферой и атмосферой  
    • Включает биологический и геологический циклы  
    • Углерод важен для фотосинтеза и поддержания жизни  
  • Основные резервуары углерода

    • Атмосфера: углекислый газ и метан  
    • Земная биосфера: органический углерод в растениях и почве  
    • Океан: растворенный неорганический углерод и морская биота  
    • Отложения: ископаемое топливо и пресноводные системы  
    • Недра Земли: мантия и кора  
  • Атмосфера

    • Углекислый газ и метан поглощают и удерживают тепло  
    • Углекислый газ удаляется фотосинтезом и растворяется в воде  
    • Деятельность человека увеличила содержание углекислого газа на 50%  
    • В будущем углекислый газ будет поглощен земной корой  
  • Земная биосфера

    • Органический углерод в растениях и почве  
    • Поглощение углерода зависит от биотических факторов  
    • Углерод покидает биосферу через дыхание почвы и эрозию  
    • Почвенное дыхание увеличивается из-за повышения температуры  
  • Океан

    • Поверхностный слой быстро обменивается с атмосферой  
    • Глубоководный океан содержит больше углерода, но равновесие достигается медленно  
    • Углерод попадает в океан через растворение углекислого газа и реки  
    • Организмы преобразуют углерод в органический и осаждают его в глубоких слоях  
  • Углеродный цикл в океане

    • Углерод циркулирует в океане, прежде чем отложиться в виде осадка или вернуться в поверхностные воды.  
    • Океаны являются основными, но увеличение CO2 в атмосфере приводит к подкислению океана.  
    • Поглощение CO2 океаном важно для поглощения углерода.  
  • Геосфера и углеродный цикл

    • Геологическая составляющая углеродного цикла протекает медленно.  
    • Большая часть углерода хранится в литосфере, включая известняк и керогены.  
    • Углерод может покидать геосферу через метаморфизм и вулканы.  
  • Типы углеродных циклов

    • Быстрый цикл включает биогеохимические процессы в биосфере.  
    • Медленный цикл включает геохимические процессы в горных породах.  
  • Процессы в быстром углеродном цикле

    • Атмосферные частицы и дождь поглощают углерод.  
    • Растения улавливают CO2 и возвращают его в атмосферу.  
    • Органический углерод разлагается в реках и ручьях, выделяя CO2.  
    • Озера и водохранилища накапливают органический углерод, но также выделяют CO2.  
  • Наземный сток в океан

    • Речной транспорт переносит углерод из наземных систем в океан.  
    • DOC и DIC экспортируются в океан, часть DOC возвращается в атмосферу.  
    • POC может оставаться в осадочных породах.  
  • Биологический насос в океане

    • Океанский биологический насос поглощает CO2 из атмосферы и наземных стоков.  
    • Ежегодно насос перекачивает около 11 миллиардов тонн углерода.  
    • Фитопланктон фиксирует CO2 и выделяет РОВ, которые потребляются зоопланктоном.  
  • DOM и его роль в океане

    • DOM частично поглощается бактериями и попадает в дыхательные пути.  
    • Оставшийся DOM попадает в морские глубины и смешивается с ними.  
    • DOM и агрегаты потребляются и вдыхаются, возвращая углерод в глубоководный резервуар DIC.  
  • Скорость погружения клеток фитопланктона

    • Скорость погружения одной клетки фитопланктона составляет около одного метра в день.  
    • Клетки образуют агрегаты, которые завершают путешествие на глубину за считанные дни.  
    • Около 1% частиц, поднимающихся с поверхности океана, достигают морского дна.  
  • Термохалинная циркуляция и углеродный цикл

    • Термохалинная циркуляция возвращает глубоководный кислород в атмосферу.  
    • Углерод, содержащийся в отложениях, может быть погружен в мантию Земли.  
  • Медленный углеродный цикл

    • Медленный углеродный цикл важен для поддержания земных условий.  
    • Углерод в мантии в тысячу раз больше, чем на поверхности Земли.  
    • Углерод поступает в мантию в виде карбонатов, которые взаимодействуют с силикатами.  
  • Углерод в нижней мантии

    • Углерод восстанавливается по мере погружения в мантию.  
    • Карбонаты образуют магнезит, сидерит и графит.  
    • Высокое давление приводит к тетраэдрической координации углерода.  
  • Углерод в ядре Земли

    • Присутствие углерода в ядре Земли ограничено, но возможно.  
    • Сдвиговые волны в ядре указывают на присутствие легких элементов, включая углерод.  
    • Углерод может растворяться в железе и образовывать карбиды железа.  
  • Вирусы как регуляторы углеродного цикла

    • Вирусы влияют на материальные циклы и энергетические потоки в экосистемах.  
    • Антропогенная деятельность и изменение климата изменили роль вирусов.  
  • Влияние человека на углеродный цикл

    • Деятельность человека нарушила глобальный углеродный цикл.  
    • Искусственные углеродные соединения сохраняются в воздухе, воде и отложениях.  
    • Изменение климата усиливает антропогенные изменения в углеродном цикле.  
  • Изменение климата и его последствия

    • Современные тенденции изменения климата изменяют морские экосистемы.  
    • Кислотные дожди и загрязненные стоки изменяют химический состав океана.  
    • Изменения могут иметь серьезные последствия для биоразнообразия океана.  
  • Углеродный цикл и его влияние на климат

    • Углеродный цикл является важной обратной связью, сдерживающей влияние антропогенных выбросов углерода на изменение климата.  
    • Поглотители углерода на суше и в океане ежегодно поглощают около четверти антропогенных выбросов.  
    • Ожидается, что в будущем эти обратные связи ослабнут, усиливая влияние выбросов на климат.  
  • Добыча и сжигание ископаемого углерода

    • Добыча и сжигание ископаемых видов топлива являются крупнейшим и быстро растущим воздействием человека на углеродный цикл.  
    • Углекислый газ также образуется при обжиге известняка для производства клинкера.  
    • В 2020 году было извлечено около 450 гигатонн ископаемого углерода, что приближается к количеству углерода в живой наземной биомассе Земли.  
    • Глобальные выбросы превысили уровень поглощения растительностью и океанами.  
  • Галогенуглеводороды и их влияние

    • Галогенуглеводороды, такие как хлорфторуглероды, гидрофторуглероды и перфторуглероды, накапливаются в атмосфере и вызывают радиационное воздействие.  
    • Хлорфторуглероды также разрушают стратосферный озон.  
    • Международные усилия по сдерживанию производства и использования этих газов продолжаются.  
  • Изменения в землепользовании

    • Сельское хозяйство и изменение растительного покрова (LUCC) влияют на круговорот углерода.  
    • Утрата биоразнообразия снижает устойчивость экосистем и их способность удалять углерод.  
    • Вырубка лесов приводит к выбросу углерода в атмосферу.  
    • Лесовосстановление может обратить вспять воздействие на атмосферу и углеродный цикл.  

Полный текст статьи:

Углеродный цикл – Arc.Ask3.Ru

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх