Koloběh uhlíku

Z Enviwiki
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
The printable version is no longer supported and may have rendering errors. Please update your browser bookmarks and please use the default browser print function instead.
Diagram koloběhu uhlíku. Černá čísla udávají v miliardách tun, kolik uhlíku je uloženo v různých rezervoárech ("GtC" značí gigatunu). Fialová čísla udávají, kolik uhlíku se přesunuje danými směry každý rok. Do sedimentů v tomto diagramu není započítání přibližně 70 Gt uhličitanů a kerogenu.

Koloběh uhlíku je biogeochemický cyklus, při němž se uhlík vyměňuje mezi biosférou, litosférou, hydrosférou a atmosférou. Spolu s koloběhem dusíku a koloběhem vody tvoří řetězec dějů, které jsou klíčové pro zachování života na Zemi. Popisuje pohyb uhlíku tak, jak je recyklován a znovu využíván v rámci biosféry včetně propadů uhlíku.

Rezervoáry uhlíku

Mezi zemské rezervoáry uhlíku patří:

  • hydrosféra (rozpuštěný oxid uhličitý a organická hmota) - okolo 36000 gigatun.
  • sedimenty (uhličitany, látky s obsahem uhlíku, včetně fosilních paliv).
  • atmosféra (CO2)
  • biosféra (organická živá i neživá hmota) - okolo 1900 gigatun

Cyklus

Uhlík v existuje v atmosféře hlavně jako plyn oxid uhličitý. Přestože tvoří velmi malý podíl atmosféry (asi 0,04 %), je zásadní pro život na Zemi. K ostatním atmosférickým plynů, které obsahující uhlík, patří metan a antropogenní chlor-fluorované uhlovodíky.

Uhlík se z atmosféry dostává pryč několika způsoby:

  • Když svítí Slunce, autotrofní organismy (především rostliny) fotosyntetizují, přičemž pohlcují oxid uhličitý a mění ho na sacharidy a zároveň vylučují kyslík. Tento proces je nejrychlejší u lesů (či jiných biotopů), kde probíhá velmi rychlý růst nové biomasy.
Množství rozpuštěného oxidu uhličitého v oceánu (rok 1990)
  • Na mořské hladině se rozpouští atmosférický oxid uhličitý. Čím je voda chladnější, tím více CO2 může pohltit. Tento jev je v přímé souvislosti s termohalinním výměníkem.
  • Ve vyšších vrstvách oceánu fytoplankton (řasy, sinice) ukládají oxid uhličitý ve svých tkáních a schránkách. Schránky pak klesají ke dnu a zvětrávají. Zvětrávání těchto křemičitých hornin způsobuje kyselina uhličitá. Při tomto procesu se uvolňují hydrogenuhličitany. Na dně se pak ukládají nánosy uhličitanů (např. vápenec).

Uhlík se do atmosféry dostává několika způsoby:

  • Respirací živočichů a rostlin. Při této reakci se organické molekuly rozkládají na vodu a oxid uhličitý.
  • Rozkládáním rostlinné a živočišné biomasy. Hlavní roli v tom mají houby a bakterie. Pokud je přítomen kyslík, mění organické látky na oxid uhličitý, pokud je prostředí anaerobní, mění organické látky na methan.
  • Spalováním organického materiálu. Při spalování fosilních paliv (uhlí, ropa, zemní plyn) se rozpadají organické látky, které se po miliony let ukládaly v biosféře.
  • Při sopečných erupcích se uvolňují plyny, které mimo jiné obsahují oxid uhličitý. Množství uhlíku, které takto vznikne, plně kompenzuje úbytek uhlíku při zvětrávání.

Materiály pro výuku

  • (anglicky) CarboSchools, Evropská stránka s mnoha zdroji ke studiu koloběhu uhlíku na středních školách
  • (anglicky) uhlík a klima, vzdělávací stránka s appletem na modelování koloběhu uhlíku

Externí odkazy

Informace o tomto tématu lze nalézt také v článku Koloběh uhlíku na české Wikipedii.


Informace o tomto tématu lze nalézt také v článku Carbon cycle na anglické Wikipedii.


Koloběhy - biogeochemické cykly
Koloběh uhlíku - Koloběh vodíku - Koloběh dusíku
Koloběh kyslíku - Koloběh fosforu - Koloběh síry - Koloběh vody - Antropogenní cykly škodlivých látek