Eden najpomembnejših biogeokemičnih procesov za življenje na planetu in je cikel ogljika. Gre za vezje, ki ustvarja ogljik, izmenjavo snovi in plinov med različnimi zemeljskimi kroglami. To pomeni, da gre za izmenjavo ogljika med biosfero, geosfero, hidrosfero in ozračjem. Ogljikov slog sta odkrila evropska znanstvenika Joseph Priestley in Antoine Lavoisier. Skupaj s ciklusoma vode in dušika so najpomembnejši cikli, ki omogočajo življenje na našem planetu. K temu se doda pomen vzdušja, zaradi katerega je planet vseljiv.
Zato bomo temu članku posvetili vse, kar morate vedeti o ogljikovem krogu in njegovem pomenu.
Ogljik kot življenjski element
Ogljik je ključni element za obstoj življenja. Večina znanih organskih spojin sodeluje v številnih snoveh organskega in anorganskega izvora. Eden od neprekinjenih prenosov ogljikovega cikla je tisti, pri katerem ta komponenta omogoča njegovo ponovno uporabo in recikliranje. In sicer sposoben je vzdrževati ravni omenjenega elementa v stalnem globalnem ravnovesju.
Na številnih področjih obstajajo številne oblike ogljika. Najdemo ga v podzemnih zalogah mineralov ogljika in raztopljenem organskem ogljiku v morski vodi. Najdemo ga tudi kot ogljikov dioksid v ozračju zaradi vulkanskih emisij ali dihanja živih bitij. Tako ima v mnogih procesih, v katerih se živa bitja razpadejo na nastalo organsko snov, največ koncentracijo ogljika. V območjih razgradnje, kakršna so močvirja in druga zemljišča vsebujejo velike količine ogljika.
Za namene ogljikovega cikla se nekatera od teh nahajališč štejejo za izmenjalne poti tega elementa. Obstoj teh območij je bistvenega pomena, saj spodbuja širjenje življenja, ki je odvisno od ogljika. Na splošno lahko rečemo, da so velike svetovne zaloge ogljika atmosferski ogljik, vsebnost ogljika v telesih živih bitij v biosferi, ogljik, ki je raztopljen v morski vodi in kar se odloži na dnu oceanov. Najdemo jih tudi na drugih mestih, kot so nahajališča mineralov v zemeljski skorji ter na območjih pridobivanja nafte in drugih ogljikovodikov.
Pot izmenjave ogljikovega cikla
Menjalnice, za katere deluje ogljikov cikel, so naslednje:
- Razpadni fermentacijski procesi. So velika nahajališča, ki so sestavljena iz organskih snovi in so bogata z ogljikom. Organizmi, ki živijo v njej, so tisti, ki so odgovorni za razgradnjo in preoblikovanje v to snov. Energijo dobimo s spreminjanjem sproščanja plinov v ozračje, kot sta metan in ogljikov dioksid.
- Dihanje in fotosinteza. Ti procesi skupaj z biotskimi in presnovnimi procesi sproščajo in zajemajo ogljikov dioksid iz ozračja. Ta atmosferski dioksid se oddaja kot stranski produkt in zajema božji ogljik v ozračju. So tudi vložek v njegove biokemične poti. Ogljik iz ogljikovega dioksida rastline fiksirajo kot del fotosinteze in se sproščajo skupaj z vodno paro, ko živali dihajo.
- Izmenjava plina z oceanom. Oceani izhlapijo zaradi nenehnega delovanja sončnega sevanja. Tako se vzpostavi vodni krog. Pri tem se nastala vodna para sprosti v ozračje in spodbuja izmenjavo plinov med ozračjem in oceanom. Na ta način se ogljik lahko raztopi v vodi, če je to fotosintetični plankton.
- Postopek usedanja. Sedimentacija se pojavlja tako na kopnem kot v morju. Tu se bo odvečni ogljik v razpadajoči se organski snovi, ki je ne zajamejo ostale oblike, nakopičil, da bi dno oceanov usedlo v dobrih različnih plasteh zemeljske skorje. Preostali del ogljika se predela z razgradnjo življenjskih oblik. Tu nastajajo fosili, nahajališča ogljikovodikov ali reaktivni sedimenti. To je eden od razlogov, zakaj nafta velja za neobnovljivo vrsto energije. In to je, da se postopek sedimentacije dogaja v geološkem časovnem merilu.
- Izgorevanje naravno ali umetno. Človeški industrijski procesi in gozdni požari se seveda upoštevajo v ogljikovem krogu. Ti procesi so odgovorni za letno povečanje ogljika v ozračju. Vemo, da je ogljikov dioksid v ozračju le del 1% celotne sestave zemeljske atmosfere. Je pa natančno razmerje, da učinek tople grede dobro deluje. S povečanjem emisij ogljikovega dioksida pri ljudeh se učinek tople grede povečuje. To je predvsem posledica izgorevanja fosilnih goriv in sproščanja organskih plinov kot produkta človeške industrije. Emisije ogljika lahko povzročijo tudi vulkanski izbruhi.
Ravnotežje ogljikovega cikla
Vsi zgoraj omenjeni procesi se odvijajo hkrati in predstavljajo občutljiv ravnotežni cikel. Upoštevati je treba, da mora biti ogljik v istem času prisoten v vseh okoljih. Je del snovi zelo različne narave. Prekinitev ogljikovega kroga bi pomenila revnost mnogih življenjsko pomembnih področij.
Iz različnih študij je znano, da lahko uničenje ali prekinitev ravnovesja ogljikovega cikla vodi do konca življenja, kakršnega poznamo. Kot lahko vidite, je ogljikov cikel zelo pomemben za razvoj življenja na planetu. Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o ogljikovem krogu in njegovem pomenu.