Фотосинтез - важная часть углеродного цикла.
Понимание этапов углеродного цикла - важная часть понимания того, насколько важно для людей изменить многие из своих экологически вредных привычек. Чтобы полностью понять влияние добычи ископаемого топлива на текущее состояние окружающей среды, необходимо понять, что такое углеродный цикл и как он работает.
Что такое углеродный цикл?
Фраза Углеродный цикл используется для описания того, как углерод в окружающей среде перемещается между живыми существами, неорганическими веществами и атмосферой. Путь, по которому углерод проходит через воздух, землю, растения, животных и ископаемое топливо, буквально определяет жизнь в том виде, в каком мы ее знаем.
Статьи по Теме
- Как уменьшить углеродный след
- Способы предотвращения загрязнения воздуха
- Фотографии эффектов глобального потепления
Понимание этапов углеродного цикла
Углеродный цикл - это в основном двухэтапный процесс, включающий фотосинтез и дыхание. Зеленые растения подвергаются как фотосинтезу, так и дыханию. Только дышат грибы и животные. Углерод «циркулирует» от зеленых растений в атмосферу и обратно к растениям.
1. Фотосинтез
Во время фотосинтеза зеленые растения используют лучистую энергию для преобразования воды и углекислого газа в углеводы, которые представляют собой молекулы с высокой энергией.
2. Дыхание.
На этапе дыхания растения превращают углеводы обратно в воду и углекислый газ, высвобождая энергию, которая использовалась для создания углеводов. Это та энергия, которую растение использует для жизни в ночное время.
Животные также подвергаются процессу дыхания. Когда люди и животные едят растения, углеводы снова превращаются в воду и углекислый газ, которые выдыхаются. Энергия, выделяющаяся при дыхании, используется для производства аденинтрифосфата (АТФ), который необходим для функционирования клеток человека и животных.
Что происходит во время углеродного цикла?
Хотя фотосинтез и дыхание составляют основу углеродного цикла, они не дают полной картины всего, что происходит в процессе. Чтобы понять углеродный цикл, важно понять, что происходит, когда выделяется углекислый газ, и как образуются ископаемые виды топлива.
Выброс углекислого газа
Когда зеленое растение умирает, углеводы обычно расщепляются грибами или бактериями, которые являются разложителями. Грибы и бактерии дышат, что позволяет им выпускать углерод обратно в атмосферу в виде углекислого газа.
Образование ископаемого топлива
Ископаемое топливо образовалось в виде зеленых растений или растительных протистов (одноклеточных организмов), которые подверглись фотосинтезу, а затем погибли. Они опустились на дно океана. Часть простейших была съедена деструкторами. Со временем те, которые не были съедены, стали тем, что мы называем ископаемым топливом. Когда слои богатого углеводами материала накапливались на дне океана, они были покрыты отложениями, которые упали на дно. Со временем давление слоев помогло преобразовать углеводы в нефть и природный газ.
Уголь также является ископаемым топливом, которое возникло в результате этапов углеродного цикла, образующихся, когда растения умирают в болоте, а не в океане. Окружающая среда болотной воды очень кислая, теплая и бедная кислородом, что создает условия, в которых разлагатели не могут выжить. В этой экосистеме образовывались слои неразложившегося растительного материала, и давление заставляло углеводороды терять свои атомы водорода. Конечным результатом этого повышения давления с течением времени является антрацитовый уголь.
Почему так важен углеродный цикл?
Когда люди сжигают ископаемое топливо, углерод, который изначально был поглощен растениями из атмосферы, выделяется в виде двуокиси углерода. Новые атомы углерода не образуются и не попадают в атмосферу. Атомы углерода, которые существуют сегодня в мире, существуют с незапамятных времен. Эти атомы, необходимые для поддержания жизни, все еще здесь, потому что они бесчисленное количество раз перерабатывались в углеродном цикле. Если углеродный цикл больше не сможет нормально функционировать, жизнь в том виде, в каком мы ее знаем, кардинально изменится.
Воздействие на окружающую среду
Ежедневно в атмосферу попадают миллионы тонн углекислого газа. К сожалению, углекислый газ - это парниковый газ. Он поглощает инфракрасный свет. Таким образом, атмосфера может поглощать больше тепла, чем раньше, что приводит к явлению, обычно называемому глобальным потеплением.
