De kolets kretslopp Det är processen för cirkulation av detta kemiska element i luften, vattnet, jorden och levande varelser. Det är en biogeokemisk cykel av gasform och den vanligaste formen i vilken kol finns i atmosfären är koldioxid (CO2)..
De största lagren av kol finns i haven, fossila bränslen, organiskt material och sedimentära bergarter. Likaså är det viktigt i kroppsstrukturen hos levande organismer och kommer in i trofiska kedjor som CO2 genom fotosyntes..
Fotosyntesisatorer (växter, fytoplankton och cyanobakterier) absorberar kol från atmosfärisk CO2 och därefter tar växtätare det från dessa organismer. Dessa konsumeras av köttätare och slutligen bearbetas alla döda organismer av sönderdelare.
Förutom atmosfären och levande varelser finns kol i jorden (edafosfären) och i vattnet (hydrosfären). I haven tar fytoplankton, makroalger och angiospermer i vatten koldioxid upplöst i vattnet för att utföra fotosyntes.
CO2 återintegreras i atmosfären eller vattnet genom andning av marklevande varelser. När levande varelser är döda återintegreras kolet i den fysiska miljön som CO2 eller som en del av sedimentära bergarter, kol eller olja..
Kolcykeln är mycket viktig eftersom den uppfyller olika funktioner, såsom att vara en del av levande varelser, vilket hjälper till att reglera planetens temperatur och surheten i vattnet. På samma sätt bidrar det till de erosiva processerna i sedimentära bergarter och fungerar som en energikälla för människan..
Artikelindex
Detta element rankas sjätte i överflöd i universum och dess struktur gör det möjligt att bilda bindningar med andra element som syre och väte. Den bildas av fyra elektroner (tetravalenta) som bildar kovalenta kemiska bindningar som kan bilda polymerer med komplexa strukturformer.
Kol finns i atmosfären främst som koldioxid (CO2) i en andel av 0,04% av luftens sammansättning. Även om koncentrationen av atmosfäriskt kol har varierat kraftigt under de senaste 170 åren på grund av mänsklig industriell utveckling.
Före industriperioden varierade koncentrationen från 180 till 280 ppm (delar per miljon) och idag överstiger den 400 ppm. Dessutom finns metan (CH4) i en mycket mindre andel och kolmonoxid (CO) i små spår..
Dessa kolbaserade gaser har egenskapen att absorbera och utstråla långvågsenergi (värme). Av denna anledning reglerar dess närvaro i atmosfären planetens temperatur genom att förhindra att det flyter ut i rymden av värmen som utstrålas av jorden..
Av dessa två gaser fångar metan mer värme, men CO2 spelar den mest avgörande rollen på grund av dess relativa överflöd.
Huvuddelen av strukturen hos levande organismer består av kol, vilket är viktigt för bildandet av proteiner, kolhydrater, fetter och vitaminer..
Kol är en del av det organiska materialet och luften i jorden, det finns också i elementform som kol, grafit och diamant. På samma sätt är det en grundläggande del av kolväten (olja, bitumen) som finns i avlagringar i djupa.
När vegetationen dör i sjöbassänger, träsk eller grunt hav, samlas växtrester i lager täckta av vatten. En långsam anaerob nedbrytningsprocess genereras sedan orsakad av bakterier..
Sedimenten täcker skikten av nedbrytande organiskt material som genomgår en progressiv kolanrikningsprocess under miljontals år. Detta passerar genom ett stadium av torv (50% kol), brunkol (55-75%), kol (75-90%) och slutligen antracit (90% eller mer).
Det börjar med en långsam aerob nedbrytning, sedan finns det en anaerob fas med rester av plankton, djur och marina växter eller sjöväxter. Detta organiska material begravdes av sedimentära skikt och utsattes för höga temperaturer och tryck inuti jorden..
Men med tanke på dess lägre densitet stiger olja genom porerna i sedimentära bergarter. Så småningom fastnar den antingen i ogenomträngliga områden eller bildar grunda bituminösa utsprång.
Hydrosfären upprätthåller ett gasutbyte med atmosfären, särskilt syre och kol i form av CO2 (lösligt i vatten). Kol finns i vatten, särskilt i haven, främst i form av bikarbonatjoner.
Bikarbonatjoner spelar en viktig roll för att reglera pH i den marina miljön. Å andra sidan finns det på havsbotten stora mängder metan som fångas upp som metanhydrater..
Kol tränger också in mellan det gasformiga mediet och vätskan när CO2 reagerar med atmosfärisk vattenånga och bildar H2CO3. Denna syra fälls ut med regnvatten och försurar jord och vatten.
Liksom alla biogeokemiska cykler är kolcykeln en komplex process som består av ett nätverk av relationer. Deras uppdelning i definierade stadier är bara ett medel för deras analys och förståelse..
Koldioxid till detta steg kommer i mindre utsträckning från atmosfären genom surt regn och luft filtrerad till marken. Huvudinsatsen är dock bidrag från levande organismer, både genom deras avföring och av deras kroppar när de dör..
I detta skede lagras kol och rör sig i djupa lager av litosfären som kol, olja, gas, grafit och diamanter. Det är också en del av karbonatstenar, fångade i permafrost (frusen markskikt på polära breddgrader) och upplöst i vattnet och luften i jordens porer..
I dynamiken i plåtektonik når kol också de djupare lagren av manteln och är en del av magma.
Regnets verkan på kalkhaltiga stenar urholkar dem och kalcium frigörs tillsammans med andra element. Kalcium från erosionen av dessa karbonatstenar tvättas i floderna och därifrån till haven..
På samma sätt släpps COtvå på grund av upptining av permafrost eller kraftig plöjning av jorden. Huvudproduktionen drivs dock av människan genom att utvinna kol, olja och gas från litosfären för att bränna dem som bränsle..
Kompaniettvå När atmosfären kommer i kontakt med vattenytan löser den sig och bildar kolsyra och metan från havsbotten kommer in i litosfären, vilket har upptäckts i Arktis. Dessutom kommer HCO-joner in i floder och hav3 genom erosion av karbonatstenar i litosfären och tvättning av jord.
CO2 löser sig i vatten och bildar kolsyra (H2CO3), löser upp kalciumkarbonatet i skalen och bildar kalciumsyrakarbonat (Ca (HCO3) 2). Därför finns kol och cirkulerar i vatten främst som CO2, H2CO3 och Ca (HCO3) 2.
Å andra sidan upprätthåller marina organismer ett konstant utbyte av kol med sin vattenmiljö via fotosyntes och andning. Stora kolreserver finns också i form av metanhydrater på havsbotten, frysta av låga temperaturer och höga tryck..
Havet utbyter gaser med atmosfären, inklusive CO2 och metan, och en del av den senare släpps ut i atmosfären. Nyligen har en ökning av oceaniska metanläckor upptäckts på djup mindre än 400 m, t.ex. utanför Norges kust..
Ökningen av den globala temperaturen värmer vattnet i djup som inte är större än 400 m och släpper ut dessa metanhydrater. En liknande process inträffade i pleistocenen, där stora mängder metan frigjordes, värme jorden mer och orsakade slutet på istiden..
Kol kommer in i atmosfären från andningen av levande varelser och från bakteriell metanogen aktivitet. På samma sätt, på grund av vegetationsbränder (biosfär), utbyte med hydrosfären, förbränning av fossila bränslen, vulkanaktivitet och utsläpp från marken (geologisk).
I atmosfären är kol huvudsakligen i gasform såsom CO2, metan (CH4) och kolmonoxid (CO). På samma sätt kan du hitta kolpartiklar suspenderade i luften..
De huvudsakliga koldioxidutgångarna från atmosfärstadiet är koldioxid som löses upp i havsvatten och som används vid fotosyntes.
Kol går in i det biologiska stadiet som CO2 genom fotosyntesprocessen som utförs av växter och fotosyntetiska bakterier. Likaså Ca2 + och HCO3-joner som når havet genom erosion och används av olika organismer vid tillverkning av skal..
Varje cell och därför kroppar av levande varelser består av en hög andel kol, som utgör proteiner, kolhydrater och fetter. Detta organiska kol cirkulerar genom biosfären genom livsmedel från primärproducenter.
Angiospermer, ormbunkar, liverworts, mossor, alger och cyanobakterier innehåller det genom fotosyntes. Sedan konsumeras dessa organismer av växtätare, som kommer att vara mat för köttätare.
Det huvudsakliga koldioxidläckaget från detta stadium till andra i kolcykeln är levande varelser som återintegrerar det i jorden, vattnet och atmosfären. En massiv och drastisk form av död och koldioxidutsläpp är skogsbränder som producerar stora mängder koldioxid..
Å andra sidan är den viktigaste källan till metan i atmosfären de gaser som utvisas av boskap i deras matsmältningsprocesser. På samma sätt är aktiviteten hos anaeroba metanogena bakterier som sönderdelar organiskt material i träsk och risgrödor en källa till metan..
Kolcykeln är viktig på grund av de relevanta funktioner som detta element uppfyller på planeten Jorden. Dess balanserade cirkulation gör det möjligt att reglera alla dessa relevanta funktioner för att upprätthålla planetens förhållanden i livets funktion..
Kol är huvudelementet i cellens struktur eftersom det är en del av kolhydrater, proteiner och fetter. Detta element är grunden för all livskemi, från DNA till cellmembran och organeller, vävnader och organ..
CO2 är den viktigaste växthusgasen, vilket gör det möjligt att upprätthålla en lämplig temperatur för livet på jorden. Utan atmosfäriska gaser som koldioxid, vattenånga och andra, skulle värmen som släpps ut av jorden helt komma ut i rymden och planeten skulle vara en frusen massa..
Å andra sidan bryter ett överskott av koldioxid som släpps ut i atmosfären, som det som för närvarande orsakas av människor, den naturliga balansen. Detta gör att planeten överhettas, vilket förändrar det globala klimatet och påverkar den biologiska mångfalden negativt..
CO2 och metan löst i vatten är en del av den komplexa mekanismen för att reglera pH i vatten i haven. Ju högre halten av dessa gaser i vattnet blir pH surare, vilket är negativt för vattenlevande liv..
Kol är en viktig del av fossila bränslen, både mineral kol, olja och naturgas. Även om dess användning ifrågasätts på grund av de negativa miljöeffekter som den producerar, såsom global överhettning och utsläpp av tungmetaller..
Kol är ett mineral som genererar arbetskällor och ekonomiska vinster för dess användning som bränsle och mänsklighetens ekonomiska utveckling bygger på användningen av detta råmaterial. Å andra sidan, i dess kristalliserade form av diamant, mycket sällsyntare, är det av stort ekonomiskt värde för dess användning som en ädelsten..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.