We leggen uit wat de koolstofcyclus is en waaruit dit biogeochemische circuit bestaat. Ook het belang dat het heeft voor het leven.
Wat is de koolstofcyclus?
Een koolstofcyclus staat bekend als a biogeochemisch circuit uitwisseling van materie (specifiek koolstofhoudende verbindingen) tussen de biosfeer, de pedosfeer, de geosfeer, de hydrosfeer en de atmosfeer van de aarde. Het werd ontdekt door de Europese wetenschappers Joseph Priestley en Antoine Lavoisier, en samen met de Water en stikstof, maakt deel uit van de cycli die de duurzaamheid van het leven op onze planeet mogelijk maken.
Aangezien koolstof (C) een sleutelelement is voor de leven en voor de meeste van de bekende organische verbindingen is het betrokken bij tal van stoffen van organische (en anorganische) oorsprong, in een continue transmissie die hergebruik en recyclen, waarbij de niveaus van dat element in een globaal evenwicht worden gehouden.
Koolstof in de wereld bestaat in verschillende vormen en gebieden: in de minerale koolstofreserves onder de grond, in de vorm van anorganische koolstof opgelost in het water van de zee, Bij kooldioxide in de atmosfeer (product van vulkanische emissies of de ademhaling van levende wezens), in de ontbindingsprocessen van organisch materiaal in moerassen en andere landen.
In grote lijnen zijn koolstofvoorraden: atmosferische koolstof, het gehalte in het lichaam van levende wezens in de biosfeer (inclusief mariene en aquatische wezens), koolstof opgelost in zeewater en afgezet op de bodem van de oceanen, en de minerale afzettingen van de aardkorst, inclusief deposito's van Aardolie en anderen koolwaterstoffen.
De uitwisselingsroutes tussen deze deposito's zijn:
- De processen van fermentatie en ontbinding. De grote deposito's van organisch materiaal zijn rijk aan koolstof en organismen die leven van de ontbinding en transformatie van genoemde materie, in ruil daarvoor energie verkrijgen en gassen zoals methaan (CH4) of CO2 in de atmosfeer vrijgeven.
- De ademen en de fotosynthese. Samen met andere biotische metabolische processen, geven deze processen koolstofdioxide vrij uit de atmosfeer en vangen ze op, respectievelijk als bijproduct of input van hun biochemische routes. Koolstof in CO2 wordt geabsorbeerd door de planten en wordt uitgebracht samen met waterstoom tijdens de dierlijke ademhaling.
- De oceaangasuitwisseling. Het water in de oceanen verdampt door de werking van de zon, zoals vastgesteld door de waterfiets. In dit proces bevordert de waterdamp die wordt geproduceerd en vrijkomt in de atmosfeer ook de uitwisseling van gassen tussen de atmosfeer en de oceaan, waardoor koolstof kan oplossen in het water, waar het wordt gefixeerd door fotosynthetisch plankton.
- Sedimentatie processen. Zowel op het land als in de zee zal de overtollige koolstof in ontbindend organisch materiaal, dat niet wordt opgevangen en verwerkt door ontbindende levensvormen, zich ophopen en neerslaan op de bodem van de oceanen of in de verschillende lagen van de aardkorst, waar het vormt fossielen, koolwaterstofafzettingen of reactieve sedimenten.
- Natuurlijke verbranding of door de hand van de mensheid. In de koolstofcyclus moet rekening worden gehouden met menselijke industriële processen en spontane bosbranden, aangezien zij verantwoordelijk zijn voor de jaarlijkse toename van koolstof in de atmosfeer, in de vorm van broeikasgassen. Dit komt door verbranding fossiele brandstoffen, tot het vrijkomen van organische gassen geproduceerd door de menselijke industrie, of tot eventuele natuurlijke vulkanische emissies.
Al deze processen vinden tegelijkertijd plaats en vormen een delicate evenwichtscyclus, waardoor koolstof in verschillende omgevingen en als onderdeel van stoffen van een heel andere aard kan circuleren. Een onderbreking van dit circuit betekent de verarming van veel vitale gebieden en mogelijk het einde van het leven zoals wij dat kennen.