탄소 순환 특성, 저장소, 구성 요소, 변경



그 탄소 순환 그것은 지구상의 탄소의 흐름을 묘사하는 생지 화학적 과정이다. 그것은 상이한 저장소 (대기, 생물권, 해양 및 지질 퇴적물) 사이의 탄소 교환과 다른 분자 배열로의 그들의 변환으로 구성됩니다..

탄소는 생명체의 삶에 필수적인 요소입니다. 지구상에서는 이산화탄소 (CO)와 같은 무기 화합물의 형태로 석탄 또는 다이아몬드와 같은 간단한 형태로 존재합니다.2) 및 메탄 (CH4), 바이오 매스 (생물체의 물질), 화석 연료 (석유 및 천연 가스)와 같은 유기 화합물로서,.

탄소 순환은 가장 복잡한 생물 지구 화학 순환의 하나이며, 지구상의 생명체에 영향을 미치기 때문에 가장 중요합니다. 그것은 두 개의 더 단순한 사이클로 분해 될 수 있으며, 이는 상호 연결되어 있습니다.

하나는 살아있는 존재와 대기, 대양 및 토양 사이에서 발생하는 탄소의 신속한 교환을 포함합니다. 다른 하나는 장기간의 지질 학적 과정을 묘사한다..

지난 세기 CO 수준에서2 환경은 19 세기의 산업 혁명에 의해 주도 된 지속 불가능한 경제, 사회 및 기술 모델을 유지하기 위해 화석 연료의 사용으로 인해 상당히 증가했다.

전 지구 적 탄소 순환의 이러한 불균형은 기후 변화로 우리가 알고있는 오늘날 표현되는 기온과 강수의 패턴을 변화 시켰습니다.

색인

  • 1 일반적인 특성
  • 2 탄소 저장고
    • 2.1 분위기
    • 2.2 생물권
    • 2.3 층
    • 2.4 해양
    • 2.5 지질 퇴적물
  • 3 구성 요소
    • 3.1 - 빠른 사이클
    • 3.2 - 느린 사이클
  • 4 탄소 순환의 변화
    • 4.1 대기 변화
    • 4.2 유기물의 손실
  • 5 참고

일반적인 특성

탄소는 비금속 원소입니다. 귀하의 상징은 C, 그것의 원자 번호는 6이고 원자 질량은 12.01이다. 공유 결합을 형성하는 4 개의 전자를 가지고 있으며 (4가).

그것은 지구의 지각에서 가장 풍부한 원소 중 하나입니다. 우주에서 네 번째로 가장 풍부한 원소는 수소, 헬륨과 산소 그리고 생명체 속에서 두 번째로 가장 풍부한 원소이며, 산소 이후이다..

탄소는 삶에 매우 중요합니다. 그것은 단백질을 발생시키고 모든 생명체의 DNA의 필수 구성 요소 인 아미노산의 주성분 중 하나입니다.

산소와 수소와 함께 지방산, 모든 세포막의 성분들과 같은 화합물의 큰 다양성을 형성합니다..

탄소 저장고

분위기

대기는 지구를 둘러싼 가스 층입니다. 그것은 전세계 탄소의 0.001 %를 포함하며, 주로 이산화탄소 (CO2) 및 메탄 (CH4).

지구상에서 가장 낮은 탄소 저장고 중 하나이기는하지만, 수많은 생화학 적 과정에 관여합니다. 그것은 지구상의 생명 유지에 중요한 저장고입니다..

생물권

생물권은 바이오 매스 (생존 및 사멸)의 형태로 지구의 총 탄소 중 3 분의 2를 포함합니다. 탄소는 모든 살아있는 세포의 구조와 생화학 적 과정의 중요한 부분이다..

산림은 생물권에서 중요한 탄소 저장소를 구성 할뿐만 아니라 일부 유형은 온대림과 같은 흡수원으로 인식되고있다.

숲이 1 차 단계에있을 때 그들은 CO2 그것을 나무의 형태로 저장하십시오. 그들이 성숙에 도달하면 이산화탄소를 덜 흡수하지만, 나무의 나무에는 엄청난 양의 탄소 (무게의 약 20 %)가 포함되어 있습니다..

해양 생물은 또한 중요한 탄소 저장고를 구성합니다. 그들은 탄산 칼슘의 형태로 껍질에 탄소를 저장합니다..

토양

토양은 탄산 칼슘과 같은 무기 형태로 지구 탄소의 약 1/3을 포함합니다. 그것은 대기보다 3 배 많은 탄소를 저장하고 식물의 바이오 매스보다 탄소를 4 배 더 저장합니다. 토양은 대기와의 상호 작용에서 가장 큰 저장고이다..

탄소 저수지가되는 것 외에도 토양은 중요한 수채로 확인되었습니다. 그것은 CO의 형태로 대기 중의 탄소 농도의 높고 증가하는 농도를 흡수하는데 기여하는 퇴적물이다2. 이 싱크대는 지구 온난화를 줄이기 위해 중요합니다..

좋은 양의 부식질과 유기물을 가진 양질의 토양은 좋은 탄소 저장고입니다. 전통 및 농업 생태 재배 관행은 저수지 또는 탄소 흡수원으로 토양 특성을 유지합니다..

해양

해양에는 지구의 탄소 함량의 0.05 %가 함유되어 있습니다. 탄소는 주로 칼슘과 결합하여 탄산 칼슘 또는 석회석을 형성 할 수있는 중탄산염의 형태로 발견되며,이 탄산염은 바다 밑바닥에서 석출된다.

대양은 CO의 가장 큰 흡수원 중 하나로 간주되어왔다.2, 대기 중 탄소의 약 50 %를 흡수한다. 바닷물의 산도를 높여 해양 생물 다양성을 위협하는 상황.

지질 퇴적물

암석권에 불활성 형태로 저장된 지질 퇴적물은 지구상에서 가장 큰 탄소 저장고 다. 여기에 저장된 탄소는 무기물 기원 또는 유기 기원 일 수있다..

암석권에 저장된 약 99 %의 탄소는 석회암 암석과 같은 퇴적암에 저장된 무기 탄소입니다.

남은 탄소는 매그넘으로 알려진 퇴적암에 존재하는 유기 화합물의 혼합물로, 수백만 년 전에 묻혀 고압과 고온의 작용을받는 바이오 매스 퇴적물에 의해 형성되었습니다. 이 호랑이의 일부는 석유, 가스 및 석탄으로 전환됩니다..

구성 요소

전지구적인 탄소 순환은 서로 상호 작용하는 두 개의 더 단순한주기, 즉 짧은주기와 긴주기를 연구함으로써 더 잘 이해할 수있다.

단편 영화는 생명체가 경험하는 탄소의 빠른 교환에 초점을 맞추고 있습니다. 긴 사이클은 수백만 년에 걸쳐 발생하고 지구의 내부와 표면 사이의 탄소 교환을 포함합니다.

-빠른 사이클

탄소의 급속 순환은 대기, 해양 및 토양이있는 생물 사이에서 발생하는 탄소 교환에 기반하기 때문에 생물 주기로 알려져 있습니다.

대기 탄소는 주로 이산화탄소로 존재합니다. 이 가스는 바다의 물 분자와 반응하여 중탄산 이온을 생성합니다. 대기 중 이산화탄소의 농도가 높을수록 중탄산염의 형성이 커집니다. 이 프로세스는 CO2 대기 중에.

탄소는 이산화탄소의 형태로 조류와 식물과 같은 광합성 생물을 통해 육상과 수생의 모든 영양 네트워크에 진입합니다. 차례대로 종속 영양 생물은 독립 영양 생물을 먹음으로써 탄소를 얻는다..

유기 탄소의 일부는 유기물 (박테리아와 곰팡이에 의해 수행됨)과 세포 호흡 (식물과 진균에서)의 분해를 통해 대기로 되돌아옵니다. 호흡하는 동안 세포는 에너지와 CO를 생산하기 위해 탄소 함유 분자 (예 : 설탕)에 저장된 에너지를 사용합니다.2.

유기 탄소의 다른 부분은 퇴적물로 전환되어 대기로 되돌아 가지 않습니다. 해양 바이오 매스에 저장된 탄소는 바다 밑 (생물이 죽을 때)에 퇴적되어 분해되고 CO2 그것은 깊은 물에 녹습니다. 이 CO2 대기에서 영구히 제거된다..

마찬가지로 나무, 러시 및 기타 산림 식물에 저장된 탄소의 일부는 혐기성 조건 및 낮은 미생물 활동으로 습지, 습지 및 습지에서 서서히 분해됩니다..

이 과정은 탄소가 풍부한 스폰지 같은 가벼운 덩어리를 연료로 사용하고 유기 비료로 사용합니다. 모든 육상 유기 탄소의 약 1/3 이탄.

-슬로우 사이클

탄소의 느린 순환은 암석권의 암석과 지구 표면계 인 대양, 대기, 생물권 및 토양 사이의 탄소 교환을 포함합니다. 이주기는 지질 학적 규모의 대기 중 이산화탄소 농도의 주요 제어기이다.

무기 탄소

대기 중에 용해 된 이산화탄소는 물과 결합하여 탄산을 형성합니다. 이것은 지구의 지각에 존재하는 칼슘과 마그네슘과 반응하여 탄산염을 형성합니다.

비와 바람의 침식 효과로 인해 탄산염이 바다에 닿아 바다 바닥이 쌓입니다. 탄산염은 결국 해저에서 죽고 침전되는 유기체들과 동화 될 수 있습니다. 이 퇴적물은 수천 년 동안 축적되어 석회석 암석을 형성합니다.

해저의 퇴적암은 침몰에 의해 지구의 맨틀에 흡수된다 (다른 판의 가장자리 아래의 구조 판의 해양 지대 가라 앉는 과정 포함).

암석권에서 퇴적암은 높은 압력과 온도에 노출되어 다른 미네랄과 화학적으로 반응하여 CO를 방출한다2. 이렇게 방출 된 이산화탄소는 화산 분출을 통해 대기로 되돌아 간다..

무기 탄소

이 지질주기의 또 다른 중요한 구성 요소는 유기 탄소입니다. 이것은 혐기성 상태와 고압 및 고온에 묻혀있는 바이오 매스에서 유래합니다. 이 과정으로 석탄, 석유 또는 천연 가스와 같은 고 에너지 함량의 화석 물질이 형성되었습니다..

산업 혁명이 일어나기 전인 19 세기에 화석 연료 인 유기 탄소를 에너지 원으로 사용하는 것이 발견되었습니다. 20 세기 이래로이 화석 연료의 사용이 꾸준히 증가하여 수십 년 동안 지구에 축적 된 많은 양의 탄소가 대기로 방출되는 현상을 수십 년 동안 일으켰습니다.

탄소 순환의 변화

탄소주기는 물과 영양소 순환과 함께 생명의 기초를 형성합니다. 이러한주기를 유지하는 것은 생태계의 건강과 탄력성, 그리고 인류에게 복지를 제공 할 수있는 능력을 결정합니다. 탄소 순환의 주요 변경 사항은 다음과 같습니다.

대기 변화

대기 이산화탄소는 온실 가스입니다. 메탄 및 기타 가스와 함께 지구 표면에서 복사 된 열을 흡수하여 공간으로 방출되는 것을 방지합니다..

대기 및 다른 온실 가스의 이산화탄소의 놀라운 증가는 지구의 에너지 균형을 변화 시켰습니다. 이것은 대기 중 열과 물의 전반적인 순환, 온도 및 강수량 패턴, 기상 패턴의 변화 및 해수면 상승을 결정합니다.

탄소 순환의 주된 인간 변화는 CO 배출의 증가를 기반으로한다.2. 1987 년 이후, 연간 세계 일산화탄소 배출량2 화석 연료의 연소로 인해 약 3 분의 1.

건설 산업은 또한 직접적으로 CO2 철강 및 시멘트 생산에.

운송 부문에 의한 일산화탄소 및 이산화탄소의 대기 배출도 최근 수십 년 동안 증가 해왔다. 개인용 차량 구매가 비교적 많이 증가했습니다. 또한 추세는 더 무거운 자동차와 높은 에너지 소비에 유리합니다..

토지 이용의 변화는 지난 150 년 동안 대기 중 이산화탄소 증가의 약 1/3을 발생시켰다. 특히 유기 탄소의 손실을 통해.

유기물의 손실

지난 20 년 동안 토지 이용의 변화는 이산화탄소와 메탄의 대기 중 배출량을 크게 증가시켰다.

전세계 산림 지역의 감소는 초기에는 목초지와 농경지로의 전환으로 인해 바이오 매스의 심각한 손실을 초래했다.

토지의 농업 이용은 유기 물질의 산화로 인해 새로운 물질과 열등한 평형에 도달하는 유기 물질을 감소시킨다..

배출량의 증가는 토탄 및 고 유기물 함량 습지의 배수로 인한 결과이기도합니다. 지구의 온도가 상승하면 토양과 이탄에서 유기물의 분해 속도가 빨라지므로이 중요한 탄소 싱크가 포화 될 위험이 높아집니다.

툰드라는 탄소 흡수원에서부터 온실 가스의 배출원이 될 수 있습니다..

참고 문헌

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