Երկրի վրա գտնվող բոլոր տարրերը, ներառյալ ածխածինը, շարժվում են ցիկլերով, որպես փակ համակարգի մաս: Տիեզերքից ածխածնի կորուստ կամ մուտք չկա: Ածխածնի ցիկլի դիագրամը ցույց է տալիս 21-րդ դարում ածխածնի վերամշակման տարբեր քայլեր:
Դիագրամ
Նյու Համսֆայրի համալսարանի ածխածնի գլոբալ դիագրամը պատկերում է լողավազաններ և հոսքեր, որոնք կազմում են ածխածնի ցիկլը: Ածխածնի լողավազանները երկար ժամանակ պահում են մեծ քանակությամբ ածխածին և կապույտ են: Հոսքերը այն գործընթացներն են, որոնք ածխածինը տեղափոխում են մի լողավազանից մյուսը և կարմիր գույնի են:Հոսքերը ունեն երկու մաս՝ մեկը, որը հեռացնում է ածխածինը օդից, և մեկը, որը ֆիքսված ածխածինը հետ է թողնում մթնոլորտ՝ որպես CO2:
Ածխածնային լողավազաններ
Ածխածնի քանակները, որոնք պահպանում են լողավազանները, նշված է ածխածնի Պետագրամում (PgC): Մեկ Pg-ը հավասար է մեկ միլիարդ տոննայի և կոչվում է նաև Գիգատոն (Gt):
- Ժայռեր:Ածխածնի մեծ մասը փակված է նստվածքային ապարների տեսքով:
- Օվկիանոսի մահճակալ: Երկրորդ ամենամեծ ածխածնային ավազանը օվկիանոսների տակ է՝ ջրում լուծված ածխածնի երկօքսիդի (CO2) տեսքով:
- Հանածո վառելանյութեր: Ածխածնի մեծությամբ երրորդ ավազանը հանածո վառելիքներն են, ինչպիսիք են ածուխը, լիգնիտը, բնական գազը և նավթը, որոնք առաջանում են ցամաքային և ծովային բույսերի մնացորդներից: իսկ կենդանիները հատուկ ջերմաստիճանի և ճնշման տակ։
- Օվկիանոսի մակերես: Ածխածինը կարճ ժամանակով պահվում է մակերևութային ջրերում որպես CO2՝ լուծված ջրում կամ կենդանի ծովային բույսերի և կենդանիների մարմիններում:
- Ցամաքային լողավազաններ. Ծառերի և հողերի մեջ կուտակված ամբողջ ածխածինը ձևավորում է ևս մեկ կարճաժամկետ ավազան և ազատվում է մի քանի տասնամյակ կամ դար հետո, օրինակ՝ ծառերը կտրելիս: կամ մեռնիր.
- Ածխածնի երկօքսիդ: Օդում առկա ածխածինը իր գազային տեսքով՝ CO2, օգնում է Երկիրը տաքացնել: Առանց այս գոյություն ունեցող կյանքը հնարավոր չէր լինի երկրի վրա: Այս ածխածնի լողավազանից անընդհատ ավելացում և ընդունում կա:
Ածխածնի հեռացում հոսքերում
Ածխածնի քանակները, որոնք տեղափոխվում են ամեն տարի, ցույց են տրված գծապատկերում որպես տարեկան PgC: CO2-ը հեռացվում է օդից և ամրագրվում ամենօրյա արագ գործընթացներով։ Օրգանական նյութերի և ածխածնի լվացարանների ձևավորումն ավելի դանդաղ է ընթանում և ժամանակ է պահանջում։
- Ֆոտոսինթեզ - Կանաչ բույսերը օգտագործում են CO2, ջրի և արևի էներգիայի հետ միասին ֆոտոսինթեզ կոչվող գործընթացում, որպեսզի ձևավորեն պարզ շաքարեր, իսկ հետո բույսերի համար անհրաժեշտ սննդանյութերը:
- Օվկիանոսների կլանումը - Մթնոլորտային CO2-ն ընդունվում է և օգտագործվում ֆոտոսինթեզի համար նաև օվկիանոսներում: Այստեղ ֆիտոպլանկտոնները բույսերի համարժեքներն են, որոնցից կախված է օվկիանոսների ողջ կյանքը։ Բացի այդ, ջրում լուծված CO2-ը վերածվում է կալցիումի կարբոնատի և օգտագործվում ծովային կենդանիների խեցիներում և կմախքներում։
- Սննդային շղթա - Երբ բուսակերներն ուտում են բույսեր, կամ մսակերներն ու ամենակերներն ուտում են այլ կենդանիներ, այս ածխածինը փոխանցվում է սննդային շղթայի երկայնքով՝ օգնելու կենդանիներին աճել, ապրել և բազմանալ:
- Օրգանական նյութերի և աղբի ավելացում - Երբ բույսերը և կենդանիները մահանում են, դրանք քայքայվում են մանրէների կողմից՝ առաջացնելով հումուս կամ օրգանական նյութեր, որոնք դառնում են հողի մի մասը: Աղբը, որը գոյանում է ամեն տարի, երբ ծառերը թափում են ճյուղեր և տերևներ և անընդհատ վերամշակում են ածխածինը հողում: Սա մասամբ օգտագործվում է բույսերի աճի համար և պահպանում է ածխածնի շրջանառությունը, իսկ մնացածը կազմում է հողի ածխածինը։
Ածխածնային ավազանների ձևավորում
Օգտագործվող CO2-ի քանակությունը և այն ժամանակի տևողությունը, երբ դրանք պահպանվում են որպես ֆիքսված ածխածին, տարբերվում են տարբեր օրգանիզմների և գործընթացների հետ:
- Քանի որ ծառերը երկարակյաց են և ածխածին են կուտակում իրենց ցողունում, տերևներում և արմատներում, նրանք գործում են որպես ածխածնի լվացարան։
- Հողերը կուտակում են ածխածինը որպես օրգանական նյութեր և մեռած արմատներ, որոնք մնում են հողում բույսի կամ ծառի մահից հետո։ կան հսկայական քանակությամբ կենսազանգված՝ հողի մեջ ծառերի և խոտհարքների աճող կենդանի արմատների տեսքով: Հողերը կազմում են ևս մեկ կարևոր ածխածնի լվացարան։
- Ծովային կենդանիների որոշ պատյաններ և կմախքներ կուտակվում են օվկիանոսների հատակում՝ կրաքար արտադրելու համար։
Ածխածնի լվացարանները կարևոր հոսք կամ գործընթաց են, որն ի վերջո հանգեցնում է ածխածնային լողավազանների: Կարճաժամկետ կտրվածքով նրանք արտադրում են ցամաքային ածխածնային լողավազաններ, իսկ երկարաժամկետ՝ հանածո վառելիքներ և ապարներ։
Ցամաքային դեպի օվկիանոս հոսք
Երբ գետերը հոսում են օվկիանոսներ, նրանք իրենց հետ տանում են օրգանական նյութերով հարուստ նստվածքներ։ Ճահիճները և մակընթացային ջրհեղեղները նաև ածխածինը օրգանական նյութերի տեսքով տեղափոխում են օվկիանոսներ ամեն տարի:
Ածխածնի երկօքսիդի բնական արտազատում
Ածխածնի բնական ցիկլում ածխածինը հետ է արտանետվում մթնոլորտ հիմնականում շնչառության և տարրալուծման միջոցով:
- Բույսերի շնչառություն - Ցամաքի վրա գտնվող մանրէների, բույսերի և կենդանիների կենդանի էակների մեծ մասը շնչում է: Նրանք շնչում են թթվածին և արտաշնչում CO2՝ բաժանելով իրենց կերած սնունդը: Սա ածխածնի ամենակարճ հեծանիվներից մեկն է։
- Հողի քայքայումը և շնչառությունը - Ցամաքի վրա գտնվող ամբողջ քայքայվող նյութը չի վերածվում օրգանական նյութի: Ածխածնի մի մասը ուղղակիորեն արտանետվում է օդ՝ որպես CO2: Հողի մեջ ապրող մանրէներն ու մանր ամինալները նույնպես ամեն օր շնչելիս CO2 են արտազատում։
- Օվկիանոսի կորուստ - Ծովային բույսերի և կենդանիների շնչառությունը և քայքայումը նույնպես արտազատում են CO2 դեպի մթնոլորտի ածխածնային ավազան:
- Հրաբուխներ - Հրաբխային ակտիվությամբ մթնոլորտ է արտանետվում ածխածնի փոքր քանակություն։
Ածխածնի երկօքսիդի ազատման մարդկային գործունեություն
Բնական հոսքերից բացի, կան բազմաթիվ մարդկային գործողություններ, որոնք ֆիքսված ածխածինը հետ են թողնում մթնոլորտ՝ որպես CO2:
- Հանածո վառելիքի այրումը- Ածխածնի այրումը փայտի, ածուխի, բնական գազի, բենզինի էլեկտրաէներգիայի, ջեռուցման, ճաշ պատրաստելու կամ տրանսպորտի համար ածխածնի արտազատման հիմնական ուղիներից մեկն է: վերադառնալ օդ: Հանածո վառելիքներից շատերն օգտագործվում են նաև արդյունաբերական նպատակներով և ավելացնում են CO2 մթնոլորտ:
- Հողօգտագործման փոփոխություններ - Անտառահատումները, խոտհարքների մաքրումը` բնակավայրեր ստեղծելու համար, բնական աճին փոխարինող տնտեսությունները և մեքենաների օգտագործումը, որը հանգեցնում է արտանետումների, ունեն երկարաժամկետ հետևանքներ: Այն հանգեցնում է CO2-ի ավելացմանը մթնոլորտային ածխածնային լողավազանում:
Տարբեր տեսակետներ լրացուցիչ գծագրերից
Ածխածնի ցիկլի դիագրամների շատ տեսակներ կան և դրանք տարբեր տեղեկություններ են տալիս այս կենսական ցիկլի մասին։
- Պարզ ցիկլ. BBC-ի դիագրամը պատկերում է ածխածնի պարզ ցիկլը: Ահա թե ինչպիսին էր ածխածնի ցիկլը նախաարդյունաբերական ժամանակներում՝ մինչև 150 տարի առաջ, երբ ածխածնի շարժի քանակները խնդիր չէին։
- Կլիմայի փոփոխություն. Կալգարիի համալսարանի ածխածնի ցիկլը պատկերավոր վերլուծություն է այն մասին, թե ինչպես է ժամանակակից մարդկային գործունեությունը փոխել նուրբ հավասարակշռությունը ածխածնի ցիկլի մեջ:
- Քիմիական գործընթացներ. Britannica-ի կողմից ածխածնի ցիկլը կենտրոնանում է տարբեր քիմիական ռեակցիաների վրա, որոնք ազդում են ածխածնի հոսքերի և լողավազանների վրա, այլ ոչ թե ածխածնի վերամշակման քանակի վրա: Այս ցիկլը հետաքրքիր է այն մարդկանց համար, ովքեր ցանկանում են իմանալ ածխածնի գոյության տարբեր ձևերը և ինչպես է այն փոխվում:
Օգտագործելով ածխածնի ցիկլը
Մթնոլորտում նկատվում է CO2-ի 30% աճ՝ վերջին 150 տարվա ընթացքում մարդու գործունեության շնորհիվ։Քանի որ CO2-ն օդում տաքացում է առաջացնում, մթնոլորտում CO2-ի ավելացումը նույնպես մեծացնում է դրա տաքացման ազդեցությունը: Սա հանգեցրել է գլոբալ տաքացման և կլիմայի փոփոխության: Ածխածնի ցիկլը հասկանալը և այն, թե ինչպես և որտեղ է այն փոխում մարդու գործունեությունը, կարող է օգնել գտնել արդյունավետ ուղիներ և մեթոդներ կլիմայի փոփոխության խնդրի լուծման համար:
