واحدة من أهم العمليات البيوجيوكيميائية للحياة على هذا الكوكب وهي دورة الكربون. إنها الدائرة التي يؤديها الكربون ، وتبادل المادة والغازات بين مختلف مجالات الأرض. أي أنه تبادل الكربون بين المحيط الحيوي والغلاف الأرضي والغلاف المائي والغلاف الجوي. تم اكتشاف أسلوب الكربون من قبل العالمين الأوروبيين جوزيف بريستلي وأنطوان لافوازييه. جنبا إلى جنب مع دورات المياه والنيتروجين ، فهي أهم الدورات التي تسمح للحياة على كوكبنا. يضاف إلى ذلك أهمية وجود جو يجعل الكوكب صالحًا للسكنى.
لذلك ، سنخصص هذه المقالة لنخبرك بكل ما تحتاج لمعرفته حول دورة الكربون وأهميتها.
الكربون كعنصر من عناصر الحياة
الكربون عنصر أساسي لوجود الحياة. تشترك معظم المركبات العضوية المعروفة في العديد من المواد ذات الأصل العضوي وغير العضوي. أحد عمليات النقل المستمرة لدورة الكربون هو الذي يسمح فيه هذا المكون بإعادة استخدامه وإعادة تدويره. يسمى، إنه قادر على الحفاظ على مستويات العنصر المذكور في توازن عالمي ثابت.
هناك العديد من أشكال الكربون في العديد من المجالات. يمكننا العثور عليه في احتياطيات معادن الكربون تحت الأرض والكربون العضوي المذاب في مياه البحر. يوجد أيضًا على شكل ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي نتيجة للانبعاثات البركانية أو تنفس الكائنات الحية. هذه هي الطريقة في العديد من العمليات التي تتحلل فيها الكائنات الحية إلى المادة العضوية الناتجة ، حيث يكون تركيزها في الغالب من الكربون. في مناطق التحلل كما هي المستنقعات والأراضي الأخرى بكميات كبيرة من الكربون.
لأغراض دورة الكربون ، تعتبر بعض هذه الرواسب كطرق تبادل لهذا العنصر. يعد وجود هذه المناطق أمرًا ضروريًا لأنه يعزز تكاثر الحياة التي تعتمد على الكربون في التطور. بشكل عام ، يمكننا القول أن أكبر احتياطيات الكربون في العالم هي الكربون الموجود في الغلاف الجوي ، ومحتوى الكربون في أجسام الكائنات الحية في المحيط الحيوي ، والكربون المتحلل في مياه البحر وما يترسب في قاع المحيطات. يمكن العثور عليها أيضًا في أماكن أخرى مثل الرواسب المعدنية في قشرة الأرض وفي مناطق استخراج النفط والغاز الأخرى.
مسار تبادل دورة الكربون
أوراق التبادل التي تعمل بها دورة الكربون هي كما يلي:
- عمليات التخمير التحلل. وهي عبارة عن رواسب كبيرة تتكون من مادة عضوية وغنية بالكربون. الكائنات الحية التي تعيش فيه هي المسؤولة عن التحلل وتحويل نفسها إلى هذا الأمر. يتم الحصول على الطاقة عن طريق تغيير إطلاق الغازات في الغلاف الجوي مثل الميثان وثاني أكسيد الكربون.
- التنفس والبناء الضوئي. جنبا إلى جنب مع العمليات الحيوية والتمثيل الغذائي ، تطلق هذه العمليات وتلتقط ثاني أكسيد الكربون على التوالي من الغلاف الجوي. ينبعث ثاني أكسيد الغلاف الجوي هذا كمنتج ثانوي ويلتقط على التوالي الكربون الإلهي في الغلاف الجوي. هم أيضا مدخلا في مساراته البيوكيميائية. يتم تثبيت الكربون من ثاني أكسيد الكربون بواسطة النباتات كجزء من عملية التمثيل الضوئي ويتم إطلاقه مع بخار الماء عندما تتنفس الحيوانات.
- تبادل الغازات مع المحيط. تتبخر المحيطات بسبب العمل المستمر للإشعاع الشمسي. هذه هي الطريقة التي يتم بها إنشاء دورة المياه. في هذه العملية ، يتم إطلاق بخار الماء الناتج في الغلاف الجوي ويعزز تبادل الغازات بين الغلاف الجوي والمحيط. بهذه الطريقة ، يُسمح للكربون بالذوبان في الماء حيث يتم احتسابه كعوالق ضوئية.
- عملية الترسيب. يحدث الترسيب على اليابسة وفي البحر. هنا ، الكربون الزائد في المادة العضوية المتحللة التي لا يتم التقاطها بواسطة بقية الأشكال ، سوف يتراكم لترسب قاع المحيطات في طبقات مختلفة جيدة من قشرة الأرض. تتم معالجة باقي الكربون عن طريق تحلل أشكال الحياة. هنا ، تتشكل الأحافير أو الرواسب الهيدروكربونية أو الرواسب التفاعلية. هذه هي أحد الأسباب التي تجعل النفط يعتبر نوعًا من الطاقة غير المتجددة. وهي أن عملية الترسيب تحدث على نطاق زمني جيولوجي.
- الاحتراق الطبيعي أو من صنع الإنسان. تؤخذ العمليات الصناعية البشرية وحرائق الغابات بشكل طبيعي في الاعتبار في دورة الكربون. هذه العمليات مسؤولة عن الزيادة السنوية في الكربون في الغلاف الجوي. نحن نعلم أن ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي هو جزء فقط من 1٪ من التكوين الكلي للغلاف الجوي للأرض. ومع ذلك ، فإن النسبة الدقيقة لتأثير الدفيئة تعمل بشكل جيد. مع زيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من قبل البشر ، يتزايد تأثير الاحتباس الحراري. ويرجع ذلك أساسًا إلى حرق الوقود الأحفوري وإطلاق الغازات العضوية كمنتج للصناعة البشرية. يمكن أيضًا أن تنتج انبعاثات الكربون عن طريق الانفجارات البركانية.
توازن دورة الكربون
تحدث جميع العمليات المذكورة أعلاه في نفس الوقت وتشكل دورة توازن دقيقة. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه عند حدوثه في نفس الوقت ، يجب أن يكون الكربون موجودًا في جميع البيئات. إنه جزء من مواد ذات طبيعة مختلفة تمامًا. إن قطع دورة الكربون يعني إفقار العديد من المجالات الحيوية للإنسان وبقية الحياة.
من المعروف من دراسات مختلفة أن تدمير أو انقطاع توازن دورة الكربون يمكن أن يؤدي إلى نهاية الحياة كما نعرفها. كما ترى ، فإن دورة الكربون مهمة جدًا لتطور الحياة على هذا الكوكب. آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن دورة الكربون وأهميتها.