炭素循環
炭素循環は、地球の生物圏、大気、水圏、地圏の間での炭素の貯蔵と交換を表しています。 NASA
の 炭素 サイクルは、地球間の炭素の貯蔵と交換を表します 生物圏 （生き物）、 雰囲気 (空気)、水圏 (水)、地圏 (地球)。炭素の主な貯留層は、大気、生物圏、海洋、堆積物、および地球の内部です。自然活動と人間活動の両方が貯留層の間で炭素を移動させます。
重要ポイント: 炭素循環
- 炭素循環は、炭素元素が大気、陸地、海洋を移動するプロセスです。
- 炭素循環と窒素循環は、地球の生命の持続可能性の鍵です。
- 炭素の主な貯留層は、大気、生物圏、海洋、堆積物、および地球の地殻とマントルです。
- Antoine Lavoisier と Joseph Priestly は、炭素循環を最初に記述した人物です。
炭素循環を研究する理由
2つの重要な理由があります 炭素循環は学ぶ価値がある そして、理解。
カーボンは 生命に欠かせない要素 私たちが知っているように。生物は環境から炭素を取得します。彼らが死ぬと、炭素は生きていない環境に戻されます。しかし 集中 生物の炭素濃度 (18%) は、地球の炭素濃度 (0.19%) の約 100 倍です。生物への炭素の取り込みと非生物環境への炭素の戻りはバランスが取れていません。
2 つ目の大きな理由は、炭素循環が重要な役割を果たしていることです。 地球の気候 .炭素循環は巨大ですが、人間はそれに影響を与え、生態系を変更することができます.化石燃料の燃焼によって放出される二酸化炭素は、植物や海洋からの正味の吸収量の約 2 倍です。
炭素循環における炭素の形態
Sarayut Thaneerat /ゲッティイメージズ' id='mntl-sc-block-image_2-0-5' /> 光独立栄養生物は二酸化炭素を取り込み、それを有機化合物に変えます。 Sarayut Thaneerat /ゲッティイメージズ
炭素は、炭素循環を通じて移動する際に、いくつかの形で存在します。
非生物環境中の炭素
生きていない環境には、生物が死んだ後に残る炭素含有物質だけでなく、生きていなかった物質も含まれます。炭素は、水圏、大気、地圏の非生物部分に次のように見られます。
- 炭酸塩 (CaCO3) 岩石: 石灰岩とサンゴ
- 土壌中の腐植などの死んだ有機物
- 死んだ有機物からの化石燃料（石炭、石油、天然ガス）
- 二酸化炭素（CO2） 空の上に
- 二酸化炭素が水に溶けて HCO を形成する3−
炭素がどのように生物に侵入するか
炭素は、無機物質から独自の栄養素を作ることができる生物である独立栄養生物を介して生物に侵入します。
- 燃焼（元素炭素およびいくつかの炭素化合物として）
- 植物や動物の呼吸（二酸化炭素、COなど）2)
- 崩壊（酸素が存在する場合は二酸化炭素として、またはメタン、CH4、酸素が存在しない場合）
- アーチャー、デビッド（2010）。 世界の炭素循環 .プリンストン: プリンストン大学出版局。 ISBN 9781400837076。
- Falkowski、P.;スコールズ、R. J.;ボイル、E。ら。 （2000）。 「地球規模の炭素循環: システムとしての地球に関する私たちの知識のテスト」. 化学 . 290 (5490): 291–296. doi:10.1126/science.290.5490.291
- ラル、ラタン（2008）。 '大気中COの隔離2グローバルカーボンプールで。 エネルギー・環境科学 . 1:86-100。 doi:10.1039/b809492f
- ジョン・W・モース;マッケンジー、FT (1990)。 「第 9 章 現在の炭素循環と人間への影響」。 堆積炭酸塩の地球化学。堆積学の発展 . 48. pp. 447–510. doi:10.1016/S0070-4571(08)70338-8. ISBN 9780444873910。
- プレンティス、I.C. （2001）。 「炭素循環と大気中の二酸化炭素」.ホートンでは、J.T。 （編）。気候変動 2001: 科学的根拠: 気候変動に関する政府間パネルの第 3 次評価報告書に対する作業部会 I の貢献。
炭素が非生物環境に戻る仕組み
炭素は、以下を通じて大気と水圏に戻ります。
ディープ カーボン サイクル
炭素循環は一般に、大気、生物圏、海洋、および地圏を通る炭素の移動で構成されていますが、地球圏のマントルと地殻の間の深い炭素循環は、他の部分ほどよく理解されていません。構造プレートの動きと火山活動がなければ、炭素は最終的に大気中に閉じ込められます。科学者たちは、マントルに蓄えられている炭素の量は、表面にある量の約 1,000 倍であると考えています。