التمثيل الضوئي هو جزء مهم من دورة الكربون.
يعد تطوير فهم خطوات دورة الكربون جزءًا مهمًا من تعلم مدى أهمية تغيير البشر للعديد من عاداتهم الضارة بيئيًا. من أجل فهم تأثير تعدين الوقود الأحفوري بشكل كامل على الحالة الحالية للبيئة ، من الضروري فهم ماهية دورة الكربون وكيف تعمل.
ما هي دورة الكربون؟
الجملة دورة الكربون يستخدم لوصف كيفية تدفق الكربون في البيئة بين الكائنات الحية والمواد غير العضوية والغلاف الجوي. المسار الذي يسلكه الكربون أثناء دورانه عبر الهواء والأرض والنباتات والحيوانات والوقود الأحفوري يحدد حرفياً الحياة كما نعرفها.
مقالات ذات صلة
- كيف تقلل من انبعاثات الكربون
- طرق منع تلوث الهواء
- صور لتأثيرات الاحتباس الحراري
فهم خطوات دورة الكربون
دورة الكربون هي في الأساس عملية من خطوتين تتضمن التمثيل الضوئي والتنفس. تخضع النباتات الخضراء لعملية التمثيل الضوئي والتنفس. الفطريات والحياة الحيوانية هي التنفس فقط. يتم 'تدوير' الكربون من النباتات الخضراء إلى الغلاف الجوي والعودة إلى النبات.
1. التمثيل الضوئي
أثناء عملية التمثيل الضوئي ، تستخدم النباتات الخضراء الطاقة المشعة لتحويل الماء وثاني أكسيد الكربون إلى كربوهيدرات ، وهي جزيئات عالية الطاقة.
2. التنفس
أثناء خطوة التنفس ، تعيد النباتات الكربوهيدرات إلى الماء وثاني أكسيد الكربون ، وتطلق الطاقة التي تم استخدامها لبناء الكربوهيدرات. هذه هي الطاقة التي يستخدمها النبات للعيش أثناء الليل.
تخضع الحيوانات أيضًا لعملية التنفس. عندما يأكل الإنسان والحيوان النباتات ، يتم تحويل الكربوهيدرات مرة أخرى إلى ماء وثاني أكسيد الكربون ، وكلاهما يتم الزفير. تُستخدم الطاقة المنبعثة أثناء التنفس لصنع Adenine Triphosphate (ATP) ، وهو أمر ضروري لعمل الخلايا البشرية والحيوانية.
ماذا يحدث خلال دورة الكربون؟
بينما يشكل التمثيل الضوئي والتنفس الأساس لدورة الكربون ، إلا أنهما لا يرسمان الصورة الكاملة لكل ما يحدث أثناء العملية. لفهم دورة الكربون ، من المهم أن نفهم ما يحدث عند إطلاق ثاني أكسيد الكربون وكيف يتشكل الوقود الأحفوري.
إطلاق ثاني أكسيد الكربون
عندما تموت نبتة خضراء ، عادة ما يتم تكسير الكربوهيدرات عن طريق الفطريات أو البكتيريا ، والتي هي متحللة. تخضع الفطريات والبكتيريا للتنفس ، مما يسمح لها بإطلاق الكربون مرة أخرى في الغلاف الجوي كثاني أكسيد الكربون.
تكوين الوقود الأحفوري
تم تشكيل الوقود الأحفوري كنباتات خضراء أو كائنات أولية شبيهة بالنبات (كائنات وحيدة الخلية) خضعت لعملية التمثيل الضوئي ثم ماتت. لقد غرقت في قاع المحيط. بعض الطلائعيات أكلتها المُحلِّلات. بمرور الوقت ، أصبحت الأنواع التي لم تؤكل ما نعرفه بالوقود الأحفوري. عندما تراكمت طبقات من المواد الغنية بالكربوهيدرات في قاع المحيط ، تمت تغطيتها بالرواسب التي سقطت في القاع. بمرور الوقت ، ساعد ضغط الطبقات في تحويل الكربوهيدرات إلى زيت وغاز طبيعي.
الفحم هو أيضًا وقود أحفوري نشأ نتيجة لخطوات دورة الكربون ، والتي تتشكل عندما تموت النباتات في المستنقع بدلاً من المحيط. بيئة مياه المستنقعات حمضية للغاية ودافئة وقليلة الأكسجين ، مما يخلق ظروفًا لا يمكن فيها للمحللات البقاء على قيد الحياة. في هذا النظام البيئي ، تراكمت طبقات من المواد النباتية غير المتحللة ، وأجبر الضغط الهيدروكربونات على فقدان ذرات الهيدروجين. النتيجة النهائية لهذا الضغط بمرور الوقت هي فحم أنثراسايت.
لماذا تعتبر دورة الكربون مهمة؟
عندما يحرق الناس الوقود الأحفوري ، فإن الكربون الذي تمتصه النباتات في الأصل من الغلاف الجوي يتم إطلاقه كثاني أكسيد الكربون. لا يتم إنتاج ذرات كربون جديدة وإدخالها في الغلاف الجوي. ذرات الكربون الموجودة في العالم اليوم موجودة منذ بداية الزمن. هذه الذرات ، الضرورية للحفاظ على الحياة ، لا تزال هنا لأنها أعيد تدويرها مرات لا حصر لها عبر دورة الكربون. إذا لم تعد دورة الكربون تعمل بشكل صحيح ، فإن الحياة كما نعرفها ستتغير بشكل كبير.
تأثير بيئي
كل يوم ، ملايين الأطنان من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي كل يوم. لسوء الحظ ، يعتبر ثاني أكسيد الكربون من غازات الدفيئة. تمتص ضوء الأشعة تحت الحمراء. لذلك يمكن للغلاف الجوي أن يمتص حرارة أكثر مما كان قادرًا على تخزينه ، مما يؤدي إلى الظاهرة التي يشار إليها عادةً باسم الاحتباس الحراري.
