Tartalom
A szénciklus egyike azon biogeokémiai ciklusoknak, amelyek során az élethez szükséges különféle vegyületek, például víz, nitrogén, kén, szén és foszfor, folyamatosan újrahasznosíthatók metabolikus, geológiai és meteorológiai folyamatok útján. A szén szén-dioxid formájában létezik a légkörben, oldódik az óceánokban, az élő szervezetekben szerves szénként és az üledék ásványok részeként, mint például a kalcium-karbonát. Általában a szén ezen különféle tárolóhelyek közötti mozgása hatékonyan kiegyensúlyozódik, így az egyes szénmennyiségek viszonylag állandóak, vagy csak az évezredek során változnak. Az ipari forradalom óta az emberek azonban fosszilis tüzelőanyagokat égettek és hatalmas mennyiségű szén-dioxidot bocsátottak ki a légkörbe, aminek messzemenő hatása lehet az éghajlatra és az ökoszisztémákra.
Biológiai tényezők
A szén az élet egyik legfontosabb eleme, és meghatározása szerint az összes szerves molekula része. A légkörben lévő szén-dioxidot fotoszintetikus növények, algák és fitoplankton, más néven "termelők" néven szerves szénré alakítják. Szinte minden más organizmus, beleértve az állatokat is, végül ezekből a termelőkből kapja szénét. Az összes organizmus, beleértve a termelőket is, a szén-dioxidot szabadítja fel a sejtek légzésének eredményeként, amely eljárás során a szénhidrátok metabolizálódnak, hogy felszabadítsák az élethez szükséges energiát. A fotoszintézis és a celluláris légzés hatása között a szén ciklusa változik a légkör és a bioszféra között. A legfontosabb kivételek azok a szervezetek, elsősorban a fitoplankton és más, kalcium-karbonátból készült héjú állatok, amelyeket az óceán fenekén üledék alá temetnek, mielőtt szénük felbomlás útján szabadulhat fel. Ez a szén hatékonyan eltávolításra kerül a szénciklus biológiai és légköri részeiből, végül mészkő vagy bizonyos körülmények között olaj, szén vagy földgáz formájában.
Földtani tényezők
Ugyanakkor, amikor lassan több mészkő és széntartalmú ásványi anyag képződik, a meglévő üledékeket a szél és a csapadék hatására lassan lebontják. A mészkő és más üledékek az esővízben oldódnak, és a szén visszajut a bioszféraba. A szubdukció, amely akkor fordul elő, amikor az egyik tektonikus lemezt egy másik alá szorítják, szintén a szénciklus fontos része. A széntartalmú üledékeket elég messze tolják az olvadó felület alá, és végül felszabadítják szénüket. Ez a szén hirtelen, a vulkánkitörések részeként, és fokozatosan, a forró forrásokon, hasadásokon és szellőzőnyílásokon keresztül szabadul fel.
Fosszilis tüzelőanyagok
Az embereknek a szénciklusra gyakorolt elsődleges hatása a fosszilis tüzelőanyagok égetése, amely egyébként eltemetett szént bocsát ki a légkörbe. A fosszilis tüzelőanyagokat, beleértve a kőolajat, a földgázt és a szént, a globális gazdaság szinte minden aspektusában használják. A legszembetűnőbb példa a gépjárművek, de valójában több szén-dioxidot termelnek szén- és földgázüzemek, amelyek villamos energiát termelnek ipari és lakossági felhasználásra egyaránt. Az ipari mezőgazdaság fosszilis tüzelőanyagokkal is működik. Az összes műtrágyát fosszilis tüzelőanyagok - általában földgáz - égetésével állítják elő. Különböző tanulmányok követik a szén-dioxid változásait az elmúlt fél évszázadban. A leghosszabb ideig tartó vizsgálatot 1958-ban kezdte Charles Keeling Hawaiiban, és a légköri szénszint gyors emelkedését mutatja. A jégmagokból származó bizonyítékok azt sugallják, hogy a szénszintek magasabbak, mint fél millió év alatt voltak
erdőirtás
Az elterjedt erdőirtás, különösen a trópusi területeken, több széndioxidot bocsát ki a bomlás során, és kevesebb szén válik szét a fotoszintézis útján. Ennek a folyamatnak a segítségével a növények és egyes baktériumok a napfény energiáját használják, hogy szénhidrátokat képezzenek a légkörből származó szén-dioxidból. Noha néhány területet elhagytak vadon élő állatok megőrzéseként, sokkal érzékenyebbek az égésre és a fakitermelésre a faterület és a mezőgazdasági földterület tisztítása céljából.
Az üvegházhatás
A szén-dioxid szintjének növekedésével kapcsolatos legnagyobb aggodalom az a tény, hogy a szén-dioxid üvegházhatású gáz. Csapdába helyezi az infravörös sugárzást a Föld felszínéről, amely egyébként eljuthat az űrbe, hatékonyan szigetelve a bolygót és növelve annak hőmérsékletét. Az ENSZ éghajlatváltozással foglalkozó nemzetközi testülete - a tudományos közösség sok emberével együtt - úgy véli, hogy az emberek eléggé felborítják a szénciklusokat ahhoz, hogy drasztikusan megváltoztassák a globális éghajlatot, és potenciálisan hatalmas következményekkel járhatnak a biológiai sokféleségre, a mezőgazdaságra, az időjárásra és mindenki általános egészségére. ökoszisztéma a bolygón.