Jedním z nejdůležitějších biogeochemických procesů pro život na planetě je uhlíkový cyklus. Jedná se o obvod, který vytváří uhlík, výměnu hmoty a plynů mezi různými sférami Země. To znamená, že jde o výměnu uhlíku mezi biosférou, geosférou, hydrosférou a atmosférou. Uhlíkový styl objevili evropští vědci Joseph Priestley a Antoine Lavoisier. Spolu s cykly vody a dusíku jsou nejdůležitějšími cykly, které umožňují život na naší planetě. K tomu se přidává význam atmosféry, díky níž je planeta obyvatelná.
Proto se budeme věnovat tomuto článku, abychom vám řekli vše, co potřebujete vědět o uhlíkovém cyklu a jeho důležitosti.
Uhlík jako prvek pro život
Uhlík je klíčovým prvkem pro existenci života. Většina známých organických sloučenin je obsažena v mnoha látkách organického a anorganického původu. Jedním z nepřetržitých přenosů uhlíkového cyklu je takový, ve kterém tato součást umožňuje jeho opětovné použití a recyklaci. A to, je schopen udržovat úrovně uvedeného prvku v konstantní globální rovnováze.
V mnoha oblastech existuje mnoho forem uhlíku. Najdeme jej v podzemních zásobách uhlíku a rozpuštěného organického uhlíku v mořské vodě. Rovněž se v atmosféře vyskytuje jako oxid uhličitý v důsledku sopečných emisí nebo dýchání živých bytostí. Takto v mnoha procesech, ve kterých se živé bytosti rozkládají na výslednou organickou hmotu, má jako koncentraci převážně uhlík. V zónách rozkladu, jaké jsou bažiny a jiná půda obsahuje velké množství uhlíku.
Pro účely uhlíkového cyklu se některé z těchto ložisek považují za směnné cesty pro tento prvek. Existence těchto oblastí je zásadní, protože podporuje šíření života, který závisí na vývoji uhlíku. Obecně lze říci, že největšími zásobami uhlíku na světě jsou uhlík v atmosféře, obsah uhlíku v tělech živých bytostí v biosféře, uhlík, který existuje rozpuštěný v mořské vodě a to, co se ukládá na dně oceánů. Mohou být také nalezeny na jiných místech, jako jsou ložiska minerálů v zemské kůře a v oblastech těžby ropy a jiných uhlovodíků.
Cesta výměny uhlíkového cyklu
Poznámky k výměně, pro které uhlíkový cyklus působí, jsou následující:
- Procesy fermentace rozkladu. Jsou to velká ložiska, která se skládají z organické hmoty a jsou bohatá na uhlík. Organismy, které v něm žijí, jsou odpovědné za rozklad a přeměnu se na tuto hmotu. Energie se získává změnou uvolňování plynů do atmosféry, jako je methan a oxid uhličitý.
- Dýchání a fotosyntéza. Spolu s biotickými a metabolickými procesy tyto procesy uvolňují a zachycují oxid uhličitý z atmosféry. Tento oxid uhličitý je emitován jako vedlejší produkt a zachycuje božský uhlík v atmosféře. Jsou také vstupem do jeho biochemických drah. Uhlík z oxidu uhličitého je fixován rostlinami jako součást fotosyntézy a je uvolňován spolu s vodní párou, když zvířata dýchají.
- Výměna plynu s oceánem. Oceány se odpařují v důsledku nepřetržitého působení slunečního záření. Takto je vytvořen vodní cyklus. V tomto procesu se produkovaná vodní pára uvolňuje do atmosféry a podporuje výměnu plynů mezi atmosférou a oceánem. Tímto způsobem se uhlík nechá rozpustit ve vodě, kde se to považuje za fotosyntetický plankton.
- Sedimentační proces. K sedimentaci dochází jak na souši, tak v moři. Zde se přebytek uhlíku v rozkládající se organické hmotě, který není zachycen ostatními formami, nahromadí a usadí dno oceánů v různých různých vrstvách zemské kůry. Zbytek uhlíku se zpracovává rozkladem forem života. Zde se tvoří fosilie, uhlovodíkové usazeniny nebo reaktivní sedimenty. To je jeden z důvodů, proč je ropa považována za neobnovitelný druh energie. A je to tak, že sedimentační proces probíhá v geologickém časovém měřítku.
- Přirozené nebo umělé spalování. V uhlíkovém cyklu jsou přirozeně brány v úvahu lidské průmyslové procesy a lesní požáry. Tyto procesy jsou odpovědné za roční nárůst uhlíku v atmosféře. Víme, že oxid uhličitý v atmosféře je pouze částí 1% celého složení zemské atmosféry. Je to však přesný poměr, aby skleníkový efekt fungoval dobře. Se zvyšováním emisí oxidu uhličitého lidmi se zvyšuje skleníkový efekt. Je to hlavně kvůli spalování fosilních paliv a uvolňování organických plynů jako produktu lidského průmyslu. Emise uhlíku mohou být také produkovány sopečnými erupcemi.
Bilance uhlíkového cyklu
Všechny výše uvedené procesy probíhají současně a vytvářejí jemný rovnovážný cyklus. Je třeba mít na paměti, že pokud se uhlík vyskytuje současně, musí být přítomen ve všech prostředích. Je součástí látek velmi odlišné povahy. Přerušení uhlíkového cyklu by znamenalo ochuzování mnoha životně důležitých oblastí pro lidskou bytost a zbytek života.
Z různých studií je známo, že zničení nebo přerušení rovnováhy uhlíkového cyklu by mohlo vést ke konci života, jak ho známe. Jak vidíte, uhlíkový cyklus je velmi důležitý pro vývoj života na planetě. Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o uhlíkovém cyklu a jeho důležitosti.