Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

27.8: Углеродный цикл
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Углеродный цикл
 
Этот закадровый голос сгенерирован компьютером
ТРАНСКРИПТ
* Текстовый перевод сгенерирован компьютером

27.8: Углеродный цикл

Углерод является основой всех органических веществ на Земле и перерабатывается через экосистему в двух основных процессах: один, в котором углерод обменивается между живыми организмами, и тот, в котором углерод циклически в течение длительных периодов времени через окаменелые органические останки, выветривания пород, и вулканической активности. Деятельность человека, включая расширение сельскохозяйственной практики и сжигание ископаемого топлива, в значительной степени повлияла на баланс естественного углеродного цикла.

Биологический углеродный цикл

Все живое состоит из органических молекул, содержащих атомы элемента углерода. Углерод существует в атмосфере как углекислый газ, который реагирует с водой, чтобы сформировать бикарбонат. Во время фотосинтеза первичные производители (или автотрофы) преобразуют углекислый газ и бикарбонат в органические углеродосодержащие соединения, такие как глюкоза, чтобы обеспечить энергию для роста, технического обслуживания и других процессов.

Гетеротрофы получают органический углерод для роста и обслуживания, потребляя автотрофы. Через процесс клеточного дыхания, эти органические молекулы разбиты, чтобы освободить энергию, хранящуюся в них. Побочными продуктами этого процесса являются вода и углекислый газ, который выбрасывается в атмосферу через дыхание, продолжая цикл.

Углерод может также вернуться в окружающую среду в качестве отходов животного происхождения или в качестве разлагающегося материала из мертвых организмов. Разлагатели, такие как бактерии и грибки, разбивают эти материалы на углекислый газ и органические соединения.

Долгосрочный геологический велоспорт

Углерод хранится в течение длительных периодов времени в атмосфере, крупных водоемах, океанических отложениях, почве, окаменелых останках животных и внутри Земли. Углекислый газ из атмосферы растворяется в воде океана, реагирует с молекулами воды и преобразуется в карбонаты. В сочетании с ионами кальция, эти карбонаты составляют карбонат кальция оболочки многих морских организмов, таких как кораллы и устрицы. Когда эти организмы умирают, их останки ломаются и могут опускаться на дно океана и постепенно становиться частью отложений. Этот осадок в конечном итоге образует известняк, который представляет собой самый большой резервуар углерода на Земле.

Большие, долгоинные деревья могут также хранить углерод в их телах на протяжении веков. Как гораздо более долгосрочная раковина (углеродный резервуар), остатки организмов хранят углерод в виде ископаемого топлива, как уголь, нефть и природный газ- глубоко в земле в течение миллионов лет. Углерод, хранящийся глубоко под поверхностью Земли, может вернуться на поверхность и в атмосферу во время извержений вулканов.

Влияние человека на углеродный цикл

Сжигание ископаемого топлива и древесины высвобождает значительное количество двуокиси углерода в атмосферу, изменяя глобальный климат. Кроме того, обезлесение и расширение сельскохозяйственной практики влияют на естественный углеродный цикл за счет сокращения количества органических веществ в почве, сокращения хранения углерода и повышения уровня парниковых газов, таких как метан, в атмосфере.


Литература для дополнительного чтения

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter