Kolcykeln
Kolcykeln är det sätt på vilket kol lagras och byts ut på jorden. Vissa av de viktigaste händelserna tar hundratals miljoner år, andra sker årligen.
De viktigaste sätten för kol att hamna i kolcykeln är vulkaner och förbränning av fossila bränslen som kol och gas. Under större delen av historien har vulkaner varit den största källan till kol i kolcykeln, men under de senaste hundra åren har människor som förbränner fossila bränslen tillfört ungefär hundra gånger mer koldioxid till luften än vulkaner. Det vill säga, för varje ton koldioxid som vulkanerna tillförde luften, har människor tillfört ungefär 100 ton koldioxid till luften.
Det viktigaste sättet att ta bort kol från atmosfären är genom fotosyntes hos levande organismer. En del av kolet frigörs när de dör och bryts ned, men en del av det begravs i sediment. Detta visas i diagrammet. Sediment blir till stenar, och det är karbonatstenar som kalksten som innehåller den nu fasta koldioxid som finns kvar. En del av kolet från växter blir också en del av jorden, där det kan stanna länge innan det bryts ned.
En annan process tar koldioxid ur luften. Vädring genom regn sköljer ut koldioxid i form av utspädd kolsyra. Denna reagerar med sten och bidrar till att lösa upp och förstöra den. Detta slutar också som sediment.
"Vittring är en stor förbrukare av atmosfärisk koldioxid som är nödvändig för att lösa upp stenar".
En del koldioxid löses också upp i havet. Just nu tar haven upp mer koldioxid än de släpper ut varje år. Detta gör dock haven surare.
Kolförrådet i sedimentära bergarter är mycket större än koldioxidhalten i atmosfären (detta visas inte i diagrammet). Så småningom återvänder det till luften när havsplattorna sänks i plattentektonik. Vid plattgränserna (och på vissa andra ställen) bildas vulkaner som spyr ut koldioxid. På så sätt slutar cykeln.
Diagram över kolcykeln. De svarta siffrorna visar hur mycket kol som lagras i varje steg, i miljarder ton ("GtC" står för gigaton kol och siffrorna registrerades runt 2004). De lila siffrorna visar hur mycket kol som flyttas mellan varje stadium varje år. Sedimenten, enligt definitionen i detta diagram, omfattar inte ~70 miljoner GtC karbonatsten och kerogen (andra organiska avlagringar).
Sammanfattning
Kolcykeln är en process där kol återvinns genom ekosystemet. Koncentrationen av kol i levande materia (18 %) är nästan 100 gånger större än koncentrationen i jorden (0,19 %). Levande organismer utvinner alltså kol från sin icke-levande miljö. För att livet ska kunna fortsätta måste detta kol återvinnas. Se diagrammet för en detaljerad titt på kolcykeln. Ett exempel på en väg som kolet tar i detta kretslopp är att koldioxid i atmosfären tas upp av växter och används i fotosyntesen för att producera socker som växten använder som energi. När växten dör bryts den ner och det kol som lagrats i växten kommer under miljontals år att bildas till kol (ett fossilt bränsle). Kolet förbränns och avger koldioxid som hamnar i atmosfären.
För närvarande är kolcykeln och hur mänsklig verksamhet påverkar den ett stort ämne i internationella nyheter. Fossila bränslen är en icke förnybar resurs, vilket innebär att de inte kan ersättas på ett enkelt sätt. Vår användning av fossila bränslen har nästan fördubblats vart tjugonde år sedan 1900. Detta utsläpp av koldioxid bidrar till växthuseffekten och surt regn.
Kolcykeln upptäcktes av Joseph Priestley och Antoine Lavoisier och populariserades av Humphry Davy.
Relaterade sidor
- Observatoriet för kol i omloppsbana
- vattnets kretslopp
- kvävecykeln
Frågor och svar
F: Vad är kolcykeln?
S: Kolcykeln är det sätt på vilket kol lagras och byts ut på jorden. Den omfattar processer som tar hundratals miljoner år, liksom processer som sker årligen.
F: Vilka är de viktigaste sätten för kol att hamna i kolcykeln?
S: De viktigaste sätten för kol att hamna i kolcykeln är vulkaner och förbränning av fossila bränslen som kol och gas. Under senare tid har människor som förbränner fossila bränslen tillfört luften ungefär hundra gånger mer koldioxid än vulkaner.
F: Hur tar fotosyntesen bort koldioxid från atmosfären?
S: Genom fotosyntesen i levande organismer avlägsnas koldioxid från atmosfären genom att den tas upp för energiproduktion. En del av detta frigörs när de dör och bryts ner, men en del av det begravs också i sedimentära bergarter.
F: Hur bidrar vittring till att lösa upp stenar?
S: Vädring genom regn sköljer ut koldioxid i form av utspädd kolsyra som sedan reagerar med sten och hjälper till att lösa upp och förstöra den. Denna process slutar också i form av sediment som bidrar till att slutföra cykeln.
F: Var annars löses koldioxid upp?
S: En del koldioxid löses också upp i haven där den kan stanna under långa perioder innan den släpps ut i atmosfären igen eller blir en del av sedimentära bergarter.
F: Hur mycket mer koldioxid har människan tillfört luften jämfört med vulkaner?
S: För varje ton koldioxid som vulkaner tillför luft, har människor tillfört ungefär 100 ton koldioxid genom förbränning under de senaste hundra åren.
Fråga: Vad är en stor konsument av atmosfärisk koldioxid som är nödvändig för att lösa upp stenar?
S: Vädring är en stor förbrukare av atmosfärisk koldioxid som är nödvändig för att lösa upp stenar.
