Что такое углеродный цикл?

Углеродный цикл - это средство обмена атомами углерода между живыми существами, землей, океанами и небом; или биосфера, геосфера, гидросфера и атмосфера соответственно. На Земле имеется около 1 000 000 гигатонн углерода, большая часть которых заперта в осадочных породах и никогда не достигает поверхности. На поверхности углерод постоянно участвует в динамическом обмене потреблением и производством. Этот активный обмен называется углеродным циклом.

Атмосфера содержит около 750 гигатонн углерода, в основном в форме углекислого газа (CO2). В конце потребления углеродного цикла углерод непрерывно сливается в результате 1) процесса фотосинтеза, при котором для создания углеводов используется диоксид углерода, и 2) в более холодных частях океанов, которые способны поглощать диоксид углерода. В конце производственного цикла углерода атмосферный углерод постоянно пополняется следующими процессами: дыхание растений и животных и их распад; сжигание ископаемого топлива; реакции известняка; выброс углекислого газа теплыми районами океана; и извержения вулканов. Сжигание ископаемого топлива человеком слегка выбило глобальный углеродный цикл или бюджет из равновесия, что привело к атмосфере с повышением уровня углекислого газа.

Биосфера содержит около 600 гигатонн углерода, что представляет собой наиболее конденсированный углеродный пул на Земле. Через углеродный цикл углерод циркулирует в и из биосферы, поскольку растения и животные дышат, выделяются, гибнут и выполняют фотосинтез. Почва в форме органического вещества, которым растения и животные становятся после смерти, содержит около 1500 гигатонн углерода. Часть этого углерода погружается глубоко в Землю в осадочные породы, чтобы никогда не всплыть снова. Часть этого достигает океанов и растворяется. Глубокие океаны содержат значительное количество углерода, около 38 000 гигатонн.

Около 5,5 гигатонн выбросов ископаемого топлива каждый год выбрасывается в атмосферу человеческой промышленностью, образуя образный цикл сверхтяжелого углерода. Международные коалиции были сформированы, чтобы ограничить эти выбросы, с умеренным успехом до сих пор. Оставшиеся угольные месторождения составляют около 3000 гигатонн углерода, а оставшиеся запасы нефти и газа составляют около 300.