Cyklus kyslíku a oxidu uhličitého
cyklus kyslíku a cyklus oxidu uhličitého (cyklus uhlíku) jsou dva z biogeochemických cyklů na Zemi, které umožňují život. Působí odděleně, ale jsou na sobě závislí, protože uhlíkový cyklus vydává kyslík pro použití kyslíkového cyklu, a na druhé straně kyslíkový cyklus emituje oxid uhličitý (CO2), který se vrací zpět do uhlíkového cyklu. Rostliny jsou hlavním vozidlem, kterým jsou spojeny cykly kyslíku a uhlíku. Dýchání, spalování a rozklad jsou tři další způsoby, jak se CO2 a/nebo kyslík uvolňují zpět do atmosféry., Další biogeochemický cyklus, vodíkový cyklus, spojuje některé cesty v přírodě, které se podílejí na uhlíkových a kyslíkových cyklech.
cyklus kyslíku
fotosyntéza je hybatelem kyslíkového cyklu. V tomto procesu rostliny přeměňují CO2 a vodu na cukry, které používají ve svém metabolismu, pomáhají jim růst a poskytovat potravu jiným organismům. Atmosféra, celkový obsah biologické hmoty na planetě a zemská kůra jsou tři hlavní zásobníky kyslíku. Asi 20% zemské atmosféry se skládá z molekulárního kyslíku., Nějaký atmosférický kyslík je ve formě ozonu (CO3), který tvoří ozonovou vrstvu a absorbuje většinu slunečního ultrafialového záření a chrání povrch planety. Vědci si myslí, že na počátku historie Země byl kyslík poprvé uvolněn do atmosféry působením ultrafialového světla na vodní páru.
uhlíkový cyklus
život na Zemi je založen na uhlíku. Uhlíkové nádrže jsou atmosféra, biosféra, oceány, sedimenty (včetně fosilních paliv) a plášť a kůra planety., Oxid uhličitý a metan jsou dvě hlavní formy uhlíku v atmosféře. Rostliny přijímají CO2 a vodu, aby vytvářely cukry, jako je glukóza, procesem fotosyntézy. Rostliny pak uvolňují kyslík a vodní páru jako vedlejší produkty. Kyslík se vrací do kyslíkového cyklu a vodní pára vstupuje do vodního cyklu. Bez rostlin by se CO2 v atmosféře zvyšoval na nebezpečnou úroveň a přidal se ke skleníkovému efektu. Asi 500 gigatun uhlíku jsou uloženy v rostlinách a zvířatech, které žijí na povrchu planety a půda má asi 1500 gigatun.,
Jako uhlík, který se používá při fotosyntéze se uhlík v oceánech, sedimenty, plášť a kůra planety se pohybuje přes cyklu uhlíku pro stovky milionů let. Uhlík může být cyklován různými procesy v průběhu dnů, týdnů, měsíců nebo let. Může trvat desítky milionů let, než se uvolní uhlík uložený v mořském dně, pokud se vůbec uvolní. Sopečné erupce jsou jedním ze způsobů, jak se molekuly obsahující uhlík z hluboko uvnitř planety uvolňují na povrch., Kombinace spalování fosilních paliv (uvolňování CO2) a odlesňování (snížení fotosyntézy a ukládání uhlíku) způsobené lidmi narušuje uhlíkový cyklus negativním způsobem.
dýchání, spalování a rozklad
dýchání
buněčné dýchání je proces, kterým zvířata přijímají cukry a kyslík a emitují CO2, vodu a energii. Hmyz, ryby, ptáci, savci, plazi a obojživelníci všechny dýchají nějakým způsobem pomocí specializovaných systémů a cest, které se vyvinuly v průběhu milionů let přírodního výběru.,
Spalovací
CO2 se uvolňuje do atmosféry přirozené spalování v několika způsoby, včetně vulkanické erupce a lesní požáry. Jak již bylo zmíněno dříve, spalování fosilních paliv a dalších lidských činností mělo alarmující dopad na uhlíkový cyklus zemin. O tom svědčí nárůst uvolňování uhlíku v důsledku lidské činnosti z 1 miliardy tun v roce 1940 na více než 6 miliard tun do roku 2000 a stále se zvyšuje dodnes., Existuje limit množství uhlíku, které mohou oceány a rostliny přijmout, takže zbytek zůstává v atmosféře a zvyšuje skleníkový efekt, což způsobuje změnu klimatu.
rozklad
když rostlina nebo zvíře zemře, uhlík a kyslík a další složky, jako je voda, vápník, dusík atd. jsou vráceny do půdy a vzduchu procesem rozkladu. Houby, bakterie a některé hmyz (nazývané rozkladače) jsou zodpovědné za rozklad a většina vyžaduje kyslík k provedení procesu.,
výše uvedený obrázek ukazuje vztah mezi cykly uhlíku, kyslíku a vodíku v rostlinách.