الگویی ساده از چرخه کربن

زغال سنگ نیز عمدتاً از کربن تشکیل شده است. امروزه زغال سنگ یکی از منابع اصلی تولید حرارت و نیرو به شمار می رود.

مهم ترین نکته راجع به کربن این است که کربن عنصری ضروری برای تمام موجودات زنده است. در واقع، دانشمندان معتقد هستند که کربن در هر کجای زمین و به هر میزان که یافت شود، احتمال وجود حیات را قطعی می سازد. تمام ترکیباتی که تاکنون به نام ترکیب های آلی شناخته شده اند، دارای کربن می باشند. تعداد ترکیب های کربن نیز بسیار بیشتر از ترکیب های شناخته شده سایر عناصر است.

حالا آیا می دانید چرخه کربن چیست؟

کربن در طبیعت بطور مداوم از موجود زنده به محیط و از محیط به موجود زنده دور می زند. به این گردش کربن، چرخه کربن می گویند. چرخه کربن باعث می شود که درصد دی اکسید کربن موجود در هوا ثابت بماند. دی اکسید کربن موجود در هوا منبع اصلی کربن برای موجودات زنده است. تمام موجودات زنده این گاز را از هوا می گیرند و دوباره آن را به هوا باز می گردانند. در این چرخه، دی اکسید کربن محدود موجود در هوا بطور مداوم مورد استفاده مجدد قرار می گیرد.

گیاهان سبز دی اکسید کربن را از هوا می گیرند و پس از ترکیب کردن آن با آبی که از خاک جذب کرده اند، ترکیبات پیچیده تری می سازند. دی اکسید کربن به دو صورت از گیاهان سبز به هوا باز گردانده می شود. گیاهان در طول شب، دی اکسید کربن آزاد می کنند. پس از مرگ گیاهان و تجزیه آنها نیز دی اکسید کربن دوباره به هوا باز می گردد.

گیاهان سبز از کربن برای ساختن ترکیبات آلی استفاده می کنند. جانوران و انسان این ترکیبات آلی کربن دار را با مصرف گیاهان وارد بدن خود می کنند.

پس از آن، دی اکسید کربن طی عمل تنفس و تجزیه، دوباره آزاد می شود و به هوا باز می گردد. سوختن گیاهان و جانوران نیز باعث آزاد شدن دی اکسید کربن می شود.

به علاوه هنگام سوختن سوخت های فسیلی از جمله زغال سنگ، نفت یا گاز طبیعی نیز دی اکسید کربن آزاد می شود.

امروزه چرخه کربن به دلیل مصرف بی رویه و سوزاندن سوخت های فسیلی و نابودی جنگل ها از تعادل خارج شده است. دانشمندان معتقدند که افزایش دی اکسید کربن هوا نقش مهمی در افزایش دمای کره زمین دارد.

مفاهیم: چرخه کربن

اغلب کربن زمین- حدود ۶۵۵۰۰ میلیارد تون متریک- در سنگ‌ها ذخیره می‌شوند. بقیه کربن در اقیانوس، جو، گیاهان، خاک و سوخت‌های فسیلی قرار دارند.

هر تغییری در این چرخه که کربن را بیرون از این محل‌های ذخیره براند، میزان کربن در سایر محل‌های ذخیره را افزایش می دهد. تغییراتی که گازهای کربن را به درون جو می‌فرستند باعث افزایش درجه حرارت کره زمین می‌شوند.

به نظر می‌رسد در درازمدت چرخه کربن تعادلی را حفظ می‌کند که مانع می‌شود همه کربن کره زمین وارد جو شود ( آنطور که در سیاره زهره رخ داده است) یا به طور کامل در سنگ‌ها محبوس بماند.

این تعادل مانند یک ترموستات به حفظ درجه حرارت کره زمین در حدی نسبتا پایدار کمک می‌کند.

این ترموستات در طول چند صد هزار سال به عنوان بخشی از “چرخه کربن کند” عمل می‌کند. اما در دوره‌های کوتاهتر زمانی – ده تا صد هزار سال- درجه حرارت کره زمین می‌تواند تغییر کند.

و در حقیقت کره زمین میان عصرهای یخبندان و دوره‌های بینابینی گرم‌تر در این مقیاس زمانی نوسان کرده است. بخش‌هایی از چرخه کربن ممکن است حتی این تغییرات کوتاه‌مدت درجه حرارت را تشدید کند.

در طول مقیاس‌های زمانی بسیار طولانی (میلیون‌ها تا ده‌ها میلیون سال) حرکت صفحات تکتونیکی و تغییرات در میزان کربنی از درون زمین به بیرون نشت می‌کند، ممکن است درجه حرارت این ترموستات را تغییر دهد.

کره زمین در طول ۵۰ میلیون سال گذشته چنین تغییری را از سر گذرانده است، از آب و هواهای بسیار گرم در دوران زمین‌شناختی کرتاسه (حدود ۱۴۵ تا ۶۵ میلیون سال پیش) تا آب و هوای یخبندان دوره پلیستوسن (حدود ۱٫۸ میلیون تا ۱۱۵۰۰ سال پیش).

منبع : سایت تحقیق کن