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定義 カーボンサイクル

カーボンサイクルとは

炭素循環は、土壌、空気、水、そして生物を通る炭素の循環と変換のプロセスです。

地球上の炭素の量が固定されていることを考えると、炭素循環は元素を再利用し、本質的にそれを動かします。 このサイクルは生物地球化学的プロセスとして分類されます、すなわちそれは生物と環境の同時参加を含みます。

この元素はすべての生物に存在するため、炭素循環は地球上の生命の存在にとって不可欠であると考えられています。

炭素循環の段階

炭素循環には始まりも終わりもありません。 すべての 段階は 、大気、陸上生物圏、海洋、そして地球の内部という主要な構成要素を通して同時に起こります。 これらの各環境でサイクルがどのように機能するかを見てみましょう。

大気中の炭素の循環

炭素は大気中に2つの形で存在します:二酸化炭素(CO 2)とメタン(CH 4)。 二酸化炭素としてよりよく知られている最初のものは降雨を通してそして主に光合成(植物がガスを吸収してグルコースを生成する化学プロセス)を通して陸生生物圏と海洋に入ります。

さらに、二酸化炭素は、海洋、河川、湖などの大量の水と接触すると直接溶解する際にも大気から排出されます。

陸生生物圏における炭素循環

陸生生物圏には、すべての生物の有機炭素と土壌中に存在する炭素が含まれています。

上記のように、植物は光合成によって大気から二酸化炭素を吸収します。 植物に蓄積されたこの炭素は、 食物連鎖全体に沿って他の生物に移動するか、植物の分解後に土壌に移動します。

逆に、炭素は呼吸 (生物が酸素と二酸化炭素を吸い込むとき)と化石燃料 (天然の炭素が豊富な燃料)の燃焼によって大気中に戻されます。

土壌に関しては、雨や植物や動物の分解によって受けた炭素は、実際には真菌、バクテリア、根、微生物などのような有機体の呼吸からなる土壌呼吸と呼ばれる過程を通して大気に戻されます。 。

より遅いプロセスでは、土はまた侵食によって炭素を海に移す。

海の炭素循環

前述のように、大気中に存在する炭素は、海、川、湖などの大量の水と接触すると直接溶解します。 このため、海洋の表面には無機炭素が非常に豊富に含まれています。無機炭素は光合成によって有機物に変換され、最終的に食物連鎖(海洋外を含む)を通過します。

光合成に使用されていない(したがって食物連鎖に入っていない)二酸化炭素は海に残り、やがて海洋生物の殻に存在する炭酸カルシウムに変化します。 これらの殻の沈降により、炭酸カルシウムは石灰岩を生じさせる。

地球内部の炭素循環

地球の炭素の大部分は、その形成から石灰岩の形で、そのリソスフェア(惑星の最外層)に蓄えられています。 これらの岩石は火山の噴火やホットスポット( ホットスポット )を通して二酸化炭素に変換されます。 さらに、人間が化石燃料を直接抽出することによって、炭素が地球の内部を離れることがあります。

炭素循環の重要性

炭素循環は地球上で最も重要な自然の過程の一つです。 このプロセスが地球上に存在する一定量の炭素を再利用することを考えると、このサイクルは地球上の生命の維持を担う主な原因の1つであると言えるでしょう。

さらに、二酸化炭素は温室効果の主な原因であるため、炭素循環について理解することは、この現象を理解し、その結果として地球温暖化を理解するのに役立ちます。

また、炭素循環は、植物による二酸化炭素の吸収後に光合成によってのみ放出される酸素など、自然界の他の元素の利用可能性と密接に関係していることも言及する価値があります。

また見なさい:

二酸化炭素

食物連鎖

温室効果

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