Syre-och Koldioxidcykeln
syrecykeln och koldioxidcykeln (kolcykeln) är två av de biogeokemiska cykler på jorden som gör livet möjligt. De agerar separat men är beroende av varandra eftersom kolcykeln avger syre för syrecykeln att använda, och i sin tur avger syrecykeln koldioxid (CO2) som går tillbaka till kolcykeln. Växter är det viktigaste fordonet genom vilket syre-och kolcyklerna är anslutna. Andning, förbränning och sönderdelning är tre andra sätt att CO2 och/eller syre släpps tillbaka i atmosfären., En annan biogeokemisk cykel, vätecykeln, förbinder några av de vägar i naturen som är involverade i kol-och syrecyklerna.
Syrecykeln
fotosyntes är föraren av syrecykeln. I denna process omvandlar växter CO2 och vatten till sockerarter att använda i sin metabolism, hjälper dem att växa och ge mat till andra organismer. Atmosfären, det totala innehållet av biologisk materia på planeten och jordskorpan är de tre huvudreservoarerna av syre. Omkring 20% av jordens atmosfär består av molekylärt syre., Vissa atmosfäriska syre är i form av ozon (CO3) som utgör ozonskiktet och absorberar mycket av solens ultravioletta strålning, skyddar planetens yta. Forskare tror att tidigt i jordens historia släpptes syre först i atmosfären genom ultraviolett ljus på vattenånga.
kolcykeln
livet på jorden är baserat på kol. Kolreservoarerna är atmosfären, biosfären, oceanerna, sedimenten (inklusive fossila bränslen) och planetens mantel och skorpa., Koldioxid och metan är de två huvudsakliga formerna av kol i atmosfären. Växter tar in CO2 och vatten för att skapa sockerarter som glukos genom fotosyntesprocessen. Växterna släpper sedan syre och vattenånga som biprodukter. Syret går tillbaka in i syrecykeln och vattenångan går in i vattencykeln. Utan växter skulle koldioxid bygga upp till farliga nivåer i atmosfären och öka växthuseffekten. Omkring 500 gigatoner kol lagras i växter och djur som lever på planetens yta och jorden rymmer cirka 1 500 gigatoner.,
som kolet som används under fotosyntesen har kolet i haven, sedimenten, manteln och skorpan på planeten rör sig genom kolcykeln i hundratals miljoner år. Kol kan cyklas genom de olika processerna under dagar, veckor, månader eller år. Det kan ta tiotals miljoner år för kol som lagras i havsbotten att släppas, om det någonsin släpps alls. Vulkanutbrott är ett sätt att kolhaltiga molekyler från djupt inne i planeten släpps ut till ytan., Kombinationen av förbränning av fossila bränslen (utsläpp av CO2) och avskogning (minskning av fotosyntes och kollagring) som orsakas av människor stör kolcykeln på ett negativt sätt.
andning, förbränning och sönderdelning
andning
cellulär andning är den process genom vilken djur tar i sockerarter och syre och avger CO2, vatten och energi. Insekter, fisk, fåglar, däggdjur, reptiler och amfibier alla andrum på något sätt genom att använda specialiserade system och vägar som har utvecklats under miljontals år av naturligt urval.,
förbränning
CO2 släpps ut i atmosfären genom naturlig förbränning på flera sätt, inklusive vulkanutbrott och skogsbränder. Som nämnts tidigare har förbränningen av fossila bränslen och annan mänsklig verksamhet haft en alarmerande inverkan på jordens kolcykel. Detta framgår av ökningen av koldioxidutsläpp på grund av mänsklig aktivitet från 1 miljard ton 1940 till över 6 miljarder ton år 2000 och fortsätter att öka till denna dag., Det finns en gräns för mängden kol som oceanerna och växterna kan ta upp, så resten förblir i atmosfären och ökar växthuseffekten, vilket orsakar klimatförändringar.
sönderdelning
När en växt eller ett djur dör, kol och syre och andra komponenter som vatten, kalcium, kväve, etc. återförs till jorden och luften genom sönderdelningsprocessen. Svampar, bakterier och vissa insekter (kallade sönderdelare) är ansvariga för sönderdelning, och de flesta kräver syre för att utföra processen.,
bilden ovan visar sambandet mellan kol -, syre-och vätecyklerna i växter.