Jedným z najdôležitejších biogeochemických procesov pre život na planéte je uhlíkový cyklus. Jedná sa o okruh, ktorý vytvára uhlík, výmenu hmoty a plynov medzi rôznymi sférami Zeme. To znamená, že ide o výmenu uhlíka medzi biosférou, geosférou, hydrosférou a atmosférou. Karbónový štýl objavili európski vedci Joseph Priestley a Antoine Lavoisier. Spolu s cyklami vody a dusíka sú najdôležitejšími cyklami, ktoré umožňujú život na našej planéte. K tomu sa pridáva dôležitosť atmosféry, vďaka ktorej je planéta obývateľná.
Preto sa budeme venovať tomuto článku, aby sme vám povedali všetko, čo potrebujete vedieť o uhlíkovom cykle a jeho dôležitosti.
Uhlík ako prvok pre život
Uhlík je kľúčovým prvkom pre existenciu života. Väčšina známych organických zlúčenín je obsiahnutá v mnohých látkach organického a anorganického pôvodu. Jedným z nepretržitých prenosov uhlíkového cyklu je taký, pri ktorom táto zložka umožňuje jeho opätovné použitie a recykláciu. Menovite, je schopný udržiavať hladiny uvedeného prvku v neustálej globálnej rovnováhe.
V mnohých oblastiach existuje veľa foriem uhlíka. Nájdeme ho v podzemných zásobách uhlíka a rozpusteného organického uhlíka v morskej vode. Nachádza sa tiež ako oxid uhličitý v atmosfére v dôsledku sopečných emisií alebo dýchania živých bytostí. Takto má v mnohých procesoch, v ktorých sa živé bytosti rozkladajú na výslednú organickú hmotu, väčšinou koncentráciu uhlíka. V zónach rozkladu, aké sú močiare a iná pôda obsahuje veľké množstvo uhlíka.
Na účely uhlíkového cyklu sa niektoré z týchto ložísk považujú za výmenné trasy pre tento prvok. Existencia týchto oblastí je nevyhnutná, pretože podporuje šírenie života, ktorý závisí od vývoja uhlíka. Všeobecne možno povedať, že najväčšími zásobami uhlíka na svete sú atmosférický uhlík, obsah uhlíka v telách živých bytostí v biosfére, uhlík, ktorý existuje, rozpustený v morskej vode a to, čo sa ukladá na dne oceánov. Možno ich nájsť aj na iných miestach, napríklad na ložiskách minerálov v zemskej kôre a v oblastiach ťažby ropy a iných uhľovodíkov.
Cesta výmeny uhlíkového cyklu
Výmenné poznámky, na ktoré uhlíkový cyklus pôsobí, sú tieto:
- Procesy fermentácie rozkladu. Sú to veľké ložiská, ktoré pozostávajú z organických látok a sú bohaté na uhlík. Organizmy, ktoré v ňom žijú, sú tie, ktoré majú na starosti rozklad a premenu samých na túto hmotu. Energia sa získava zmenou uvoľňovania plynov do atmosféry, ako sú metán a oxid uhličitý.
- Dýchanie a fotosyntéza. Spolu s biotickými a metabolickými procesmi tieto procesy uvoľňujú a zachytávajú oxid uhličitý z atmosféry. Tento oxid uhličitý je emitovaný ako vedľajší produkt a zachytáva uhlík Boha v atmosfére. Sú tiež vstupom do jeho biochemických dráh. Uhlík z oxidu uhličitého je rastlinami fixovaný ako súčasť fotosyntézy a pri dýchaní zvierat sa uvoľňuje spolu s vodnou parou.
- Výmena plynu s oceánom. Oceány sa odparujú v dôsledku nepretržitého pôsobenia slnečného žiarenia. Takto sa ustanovuje vodný cyklus. Pri tomto procese sa produkovaná vodná para uvoľňuje do atmosféry a podporuje výmenu plynov medzi atmosférou a oceánom. Týmto spôsobom sa uhlík nechá rozpustiť vo vode, ktorá sa považuje za fotosyntetický planktón.
- Sedimentačný proces. K sedimentácii dochádza na pevnine aj v mori. Tu sa nadbytok uhlíka v rozkladajúcej sa organickej hmote, ktorý nie je zachytený zvyšnými formami, nahromadí a usadí sa na dne oceánov v rôznych dobrých vrstvách zemskej kôry. Zvyšok uhlíka sa spracováva rozkladom foriem života. Tu sa vytvárajú fosílie, uhľovodíkové usadeniny alebo reaktívne sedimenty. To je jeden z dôvodov, prečo sa ropa považuje za neobnoviteľný druh energie. A je to tak, že sedimentačný proces sa vyskytuje v geologickom časovom meradle.
- Prirodzené alebo umelé spaľovanie. V uhlíkovom cykle sa prirodzene zohľadňujú ľudské priemyselné procesy a lesné požiare. Tieto procesy sú zodpovedné za každoročné zvyšovanie uhlíka v atmosfére. Vieme, že oxid uhličitý v atmosfére je iba časťou 1% z celého zloženia zemskej atmosféry. Je to však presný pomer, aby skleníkový efekt fungoval dobre. S nárastom emisií oxidu uhličitého ľuďmi sa zvyšuje aj skleníkový efekt. Je to hlavne kvôli spaľovaniu fosílnych palív a uvoľňovaniu organických plynov ako produktu ľudského priemyslu. Emisie uhlíka môžu byť tiež produkované sopečnými výbuchmi.
Bilancia uhlíkového cyklu
Všetky vyššie uvedené procesy prebiehajú súčasne a vytvárajú jemný rovnovážny cyklus. Je potrebné mať na pamäti, že ak sa uhlík vyskytuje súčasne, musí byť prítomný vo všetkých prostrediach. Je súčasťou látok veľmi odlišnej povahy. Prerušenie uhlíkového cyklu by znamenalo ochudobnenie mnohých životne dôležitých oblastí pre človeka a zvyšok jeho života.
Z rôznych štúdií je známe, že zničenie alebo prerušenie rovnováhy uhlíkového cyklu by mohlo viesť ku koncu života, ako ho poznáme. Ako vidíte, uhlíkový cyklus je veľmi dôležitý pre vývoj života na planéte. Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o uhlíkovom cykle a jeho dôležitosti.