炭素循環特性、貯水池、コンポーネント、変更



の カーボンサイクル 地球上の炭素の流れを表すのは生物地球化学的プロセスです。それは、異なる貯留層（大気、生物圏、海洋、地質学的堆積物）間の炭素の交換、そしてそれらの異なる分子配列への変換にあります。.

炭素は生き物の生活に不可欠な要素です。地球上では、石炭やダイヤモンドのような単純な形で、二酸化炭素（CO）のような無機化合物の形で存在しています。2）とメタン（CH）4バイオマス（生物の材料）や化石燃料（石油や天然ガス）などの有機化合物として.

炭素循環は、最も複雑な生物地球化学的循環の1つであり、地球上の生命への影響のために最も重要です。それは相互接続されている2つのより単純なサイクルに分解することができます.

一つは、生物と大気、海、そして土壌との間で起こる急速な炭素の交換です。もう一つは長期的な地質学的プロセス.

前世紀のCOレベル2 19世紀の産業革命によって推進された持続不可能な経済的、社会的および技術的モデルを維持するための化石燃料の使用により、大気はかなり増加しました.

地球規模の炭素循環のこの不均衡は、今日気候変動として知られているところで表現されている気温と降水量のパターンの変化をもたらしました。.

索引

  • 1一般的な特徴
  • 2炭素貯留層
    • 2.1雰囲気
    • 2.2生物圏
    • 2.3階
    • 2.4海洋
    • 2.5地質堆積物
  • 3つの部品
    • 3.1 - クイックサイクル
    • 3.2 - 遅いサイクル
  • 4炭素循環の変化
    • 4.1大気の変化
    • 4.2有機物の損失
  • 5参考文献

一般的な特徴

炭素は非金属元素です。あなたのシンボルは C, その原子番号は6であり、その原子質量は12.01です。それは共有化学結合を形成するために4つの電子を持っています（それは四価です）.

それは地球の地殻で最も豊富な要素の一つです。水素、ヘリウム、酸素の次に宇宙で4番目に豊富な元素、そして酸素の次に生物で2番目に豊富な元素.

炭素は生命にとって非常に重要です。それはタンパク質を生み出すアミノ酸の主成分の一つであり、すべての生き物のDNAの必須成分です。.

酸素や水素と一緒になって、脂肪酸、すべての細胞膜の構成成分などの多様な化合物を形成します。.

カーボン貯留層

雰囲気

大気は地球を取り囲む気体層です。地球規模の炭素を0.001％含み、主に二酸化炭素（CO）の形で2）とメタン（CH）4）.

地球上で最も低い炭素貯留層の1つであるにもかかわらず、それは多数の生化学プロセスに関与しています。それは地球上の生命の維持における重要な貯水池を表しています.

生物圏

生物圏はバイオマスの形で地球の全炭素の3分の2を含んでいます（生きているものと死んでいるもの）。炭素はすべての生細胞の構造と生化学過程の重要な部分です.

森林は生物圏の重要な炭素の貯留層を構成するだけでなく、温帯林のようにいくつかのタイプがシンクとして認識されています。.

森林が第一段階にあるとき彼らはCOを取ります2 大気の状態でそれを木の形で保管してください。成熟すると二酸化炭素の吸収は少なくなりますが、木の木には大量の炭素が含まれています（重量の約20％）。.

海洋生物も炭素の重要な貯留層を構成しています。彼らは炭酸カルシウムの形で彼らの殻に炭素を貯蔵する.

土

土壌には、炭酸カルシウムなどの無機物の形で地球の炭素の約3分の1が含まれています。それは大気よりも3倍多くの炭素を貯蔵し、植物のバイオマスよりも4倍多くの炭素を貯蔵する。土壌は大気と相互作用する最大の貯水池です。.

炭素貯留層であることに加えて、この土壌は重要な吸収源として特定されています。それはCOの形で大気中の高濃度の炭素の吸収に貢献する堆積物です。2. このシンクは地球温暖化防止のために重要です.

質の高い土壌は、十分な量の腐植と有機物を含み、優れた炭素貯留層です。伝統的で農学的な植栽慣行は、貯水池または炭素吸収源として土壌特性を維持します.

海

海には地球の地球全体の0.05％の炭素が含まれています。炭素は主に重炭酸塩の形で見られ、カルシウムと結合して炭酸カルシウムまたは石灰岩を形成し、それが海底に沈殿します。.

海はCOの最大の吸収源の1つと考えられています2, 大気中の炭素の約50％を吸収することによって。海水の酸性度を上げて海洋生物多様性を危険にさらしている状況.

地質堆積物

リソスフェアに不活性な形で貯留されている地質堆積物は、地球上で最大の炭素貯留層です。ここに貯蔵される炭素は、無機起源のものでも有機起源のものでもよい。.

リソスフェアに貯蔵されている炭素の約99％は、石灰岩などの堆積岩に貯蔵されている無機炭素です。.

残りの炭素はケロジェンとして知られている堆積岩中に存在する有機化合物の混合物であり、埋められそして高圧と高温の作用を受けるバイオマス堆積物によって何百万年も前に形成された。これらのチェロゲンの一部は石油、ガス、石炭に変換されます.

コンポーネント

地球規模の炭素循環は、互いに作用し合う2つの単純な周期、すなわち短い周期と長い周期を研究することによって、よりよく理解することができます。.

短編映画は、生物が経験する炭素の急速な交換に焦点を当てています。長いサイクルは何百万年もの間起こり、地球の内側と表面の間の炭素の交換を含みます。.

-高速サイクル

炭素の急速な循環は生物学的循環としても知られています。なぜなら、それは生物と生物、海洋、土壌との間で起こる炭素の交換に基づいているからです。.

大気中の炭素は主に二酸化炭素として存在します。このガスは海中の水分子と反応して重炭酸イオンを生成します。大気中の二酸化炭素濃度が高いほど、重炭酸塩の生成量が多くなります。このプロセスはCOを調整するのを助けます2 大気中.

二酸化炭素の形をした炭素は、藻や植物などの光合成生物を通して、陸上および水生の両方のすべての栄養ネットワークに入ります。一方、従属栄養生物は独立栄養生物を餌にすることによって炭素を得る.

有機炭素の一部は、有機物の分解（バクテリアとカビによって行われる）と細胞呼吸（植物やカビの中）によって大気中に戻ります。呼吸中、細胞は炭素含有分子（糖など）に蓄えられたエネルギーを使ってエネルギーとCOを生成します。2.

有機炭素の他の部分は堆積物に変換され、大気に戻ることはありません。海洋生物量に蓄積された炭素は海の底に堆積し（生物が死んだとき）、それらは分解してCOを放出します。2 それは深海に溶けます。このCO2 大気から恒久的に除去される.

同様に、樹木、ラッシュおよび他の森林植物に貯蔵されている炭素の一部は、嫌気性条件下および低い微生物活性の下で、湿地、湿地および湿地でゆっくりと分解する。.

このプロセスは、炭素として富んだ泥炭、海綿状の軽い塊を作り出します。そして、それは燃料としてそして有機肥料として使われます。全陸生有機炭素の約3分の1が泥炭です。.

-遅いサイクル

ゆっくりとした炭素循環には、リソスフェアの岩石と地球の表層系（海、大気、生物圏、土壌）の間の炭素の交換が含まれます。このサイクルは、地質学的規模での大気中の二酸化炭素濃度の主な支配者です。.

無機カーボン

大気中に溶解した二酸化炭素は水と結合して炭酸を生成します。これは地球の地殻に存在するカルシウムとマグネシウムと反応して炭酸塩を形成します。.

雨や風による浸食の影響で、炭酸塩は海に到達し、そこで海底が堆積します。炭酸塩はまた生物によって同化されることができ、それは最終的に死んで海底に沈殿する。これらの堆積物は何千年もの間蓄積して石灰岩を形成します.

海底の堆積岩は沈み込むことによって地球のマントルに吸収されます（他のプレートの縁の下のテクトニックプレートの海洋帯の沈み込みを伴うプロセス）。.

リソスフェアでは、堆積岩は高圧と高温にさらされ、結果として溶けて他の鉱物と化学的に反応してCOを放出する。2. このようにして放出された二酸化炭素は、火山噴火によって大気に戻る。.

無機カーボン

この地質循環のもう一つの重要な要素は有機炭素です。これは嫌気性条件と高圧と高温に埋もれたバイオマスに由来します。このプロセスによって、石炭、石油、天然ガスなどのエネルギー含有量の高い化石物質が形成されました。.

産業革命の出現の間に、19世紀に、エネルギー源として化石化した有機炭素の使用は発見されました。 20世紀以降、これらの化石燃料の使用は着実に増加しており、数十年のうちに、数千年にわたって地球に蓄積した大量の炭素が大気中に放出されています。.

炭素循環の変化

炭素循環は、水と栄養素の循環と共に、生命の基盤を形成します。これらのサイクルを維持することは、生態系の健康と回復力、そしてそれらが人類に幸福を提供する能力を決定します。炭素循環の主な変更点は以下の通りです。

大気変化

大気中の二酸化炭素は温室効果ガスです。メタンや他のガスと一緒に、それは地球の表面からの輻射熱を吸収し、宇宙への放出を防ぎます。.

大気中の二酸化炭素と他の温室効果ガスの驚くべき増加は地球のエネルギー収支を変えました。これは、大気中の熱と水の地球規模の循環、気温と降水量のパターン、気象パターンの変化、海面上昇を決定します。.

人間の主な炭素循環の変化は、CO排出量の増加に基づいています2. 1987年以来、年間の世界的なCO排出量2 化石燃料の燃焼による.

建設業界はまた、COの直接排出を引き起こします2 鋼鉄およびセメントの生産で.

輸送部門による一酸化物および二酸化炭素の大気排出量もここ数十年で増加している。個人用車両の購入数は比較的増加しています。加えて、この傾向はより重い車を好み、より高いエネルギー消費を伴う.

土地利用の変化により、過去150年間に大気中の二酸化炭素が約3分の1増加しました。特に有機炭素の損失による.

有機物の損失

過去20年の間に、土地利用の変化は大気中への二酸化炭素とメタンの放出の著しい増加を引き起こしました.

世界的な森林面積の減少は、牧草地や農地への転換の結果として、当初バイオマスの大幅な減少を引き起こしました。.

土地の農業利用は有機物の酸化のために有機物を減少させ、新しく劣った均衡に達する.

排出量の増加はまた、泥炭や高有機物湿地の排水の結果です。地球規模の気温の上昇に伴い、土壌や泥炭中の有機物の分解速度が速まるため、この重要なカーボンシンクが飽和する危険性が高まります。.

ツンドラは炭素吸収源であることから温室効果ガスの発生源になることへ行くことができます.

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