İçerik
Karbon döngüsü, su, azot, kükürt, karbon ve fosfor gibi yaşam için gerekli çeşitli bileşiklerin sürekli olarak metabolik, jeolojik ve meteorolojik işlemlerle geri dönüştürüldüğü biyojeokimyasal döngülerden biridir. Karbon atmosferde karbondioksit olarak bulunur ve okyanuslarda, canlı organizmalarda organik karbon olarak ve kalsiyum karbonat gibi sediment minerallerinin bir parçası olarak çözülür. Normal olarak, bu farklı rezervuarlar arasındaki karbon hareketleri etkili bir şekilde dengelenir, böylece her birindeki karbon miktarı göreceli olarak sabittir veya sadece bin yıl boyunca değişebilir. Ancak sanayi devriminden bu yana, insanlar fosil yakıtları yakmakta ve atmosfere büyük miktarda karbon salmakta, bu da iklim ve ekosistemler üzerinde geniş kapsamlı etkilere neden olabilmektedir.
Biyolojik Faktörler
Karbon, yaşam için en önemli unsurlardan biridir ve tanım olarak tüm organik moleküllerin bir parçasıdır. Atmosferdeki karbon dioksit, "üretici" olarak da bilinen fotosentetik bitkiler, algler ve fitoplanktonlar tarafından organik karbona dönüştürülür. Neredeyse tüm hayvanlar da dahil olmak üzere diğer tüm organizmalar nihayetinde karbonlarını bu üreticilerden almaktadır. Üreticilerin dahil olduğu tüm organizmalar, hücresel solunumun bir sonucu olarak karbon dioksit salgılar; bu işlem, yaşam için gerekli enerjiyi serbest bırakmak için karbonhidratların metabolize edilme işlemidir. Fotosentez ve hücresel solunumun etkileri arasında, atmosfer ve biyosfer arasında karbon döngüsü bulunur. En önemli istisnalar, çoğunlukla phylanklankton ve kalsiyum karbonattan yapılmış kabukları olan diğer hayvanlar, okyanuslarının dibinde tortu altında gömülü kalsiyum karbonattan yapılmış kabuklarıdır. Bu karbon, karbon döngüsünün biyolojik ve atmosferik bölümlerinden etkili bir şekilde çıkarılır, sonunda kireçtaşı veya belirli koşullar altında yağ, kömür veya doğal gaz şeklinde olur.
Jeolojik Faktörler
Aynı zamanda daha fazla kireçtaşı ve karbon içeren minerallerin yavaşça oluştuğu, mevcut çökeltiler rüzgar ve yağış kuvvetleri tarafından yavaşça aşınmaktadır. Kireçtaşı ve diğer çökeltiler yağmur suyuyla eritilir, böylece karbon tekrar biyosfere salınır. Bir tektonik plaka diğerinin altına zorla bastığında ortaya çıkan sübvansiyon da karbon döngüsünün önemli bir parçasıdır. Karbon içeren tortular erimiş yüzeylerin yeterince altına itilir ve sonunda karbonları serbest bırakır. Bu karbon aniden, volkanik patlamaların bir parçası olarak ve kademeli olarak, sıcak su kaynaklarından, çatlaklardan ve deliklerden sızıntı halinde salınır.
Fosil yakıtlar
İnsanların karbon döngüsü üzerindeki en önemli etkisi, aksi halde gömülü karbonu atmosfere salınan fosil yakıtların yakılmasıdır. Petrol, doğal gaz ve kömür içeren fosil yakıtlar, küresel ekonominin hemen hemen her alanında kullanılmaktadır. Otomobiller en göze çarpan örneklerdir, ancak hem endüstriyel hem de konut kullanımı için elektrik üreten kömür ve doğal gaz santralleri tarafından daha fazla karbondioksit üretilmektedir. Sanayi tarımı da fosil yakıt enerjisi ile çalışır. Tüm suni gübreler, genellikle doğal gaz olan fosil yakıtları yakan bir işlemle sentezlenir. Çeşitli çalışmalar, son yarım yüzyıl boyunca karbondioksitteki değişiklikleri izlemiştir. En uzun süren çalışma 1958 yılında Hawaii'deki Charles Keeling tarafından başlatılmış ve atmosferik karbon seviyelerinde hızlı bir artış olduğunu göstermektedir. Buz çekirdeklerinden elde edilen kanıtlar, karbon seviyelerinin yarım milyon yıldan daha yüksek olduğunu gösteriyor
orman açma
Özellikle tropikal bölgelerde yaygın ormanların yok edilmesi, ayrışma yoluyla daha fazla karbon salınmasına ve fotosentez yoluyla daha az karbonun salınmasına neden olur; bu işlem bitkilerin ve bazı bakterilerin atmosferden karbonhidrat oluşturmak için güneş ışığının enerjisini kullandığı süreçtir. Bazı alanlar yaban hayatı koruma alanı olarak bir kenara bırakılmış olmasına rağmen, çok daha fazlası, kereste hasadı ve tarım arazilerinin temizlenmesi amacıyla yakılmaya ve temizlemeye açıktır.
Sera etkisi
Karbondioksit seviyelerinin artmasıyla ilgili temel endişe, karbondioksitin bir sera gazı olmasıdır. Gezegeni etkili bir şekilde izole eden ve sıcaklığını artıran, uzaya kaçacak olan Dünya yüzeyinden kızılötesi radyasyonu yakalar. Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Uluslararası Paneli, bilim topluluğundaki birçok insanla birlikte, insanların biyolojik çeşitlilik, tarım, hava durumu ve her birinin genel sağlığı için potansiyel olarak büyük sonuçları olan küresel iklimi şiddetli bir şekilde değiştirebilecek kadar karbon döngüsünü bozduğuna inanıyor gezegendeki ekosistem.