Szénkörforgás
A szénciklus a szén tárolásának és cseréjének módja a Földön. A fő események némelyike több százmillió évig tart, mások évente történnek.
A szén elsősorban a vulkánok, valamint a fosszilis tüzelőanyagok, például a szén és a gáz elégetése révén kerül a szénkörforgásba. A történelem legnagyobb részében a vulkánok voltak a legnagyobb szénforrásai a szénkörforgásnak, de az elmúlt száz évben a fosszilis tüzelőanyagokat elégető emberek körülbelül százszor több CO2-t juttattak a levegőbe, mint a vulkánok. Vagyis minden egyes tonna CO2-hez, amelyet a vulkánok adtak hozzá a levegőhöz, az emberek körülbelül 100 tonna CO2-t adtak hozzá.
A szén elsősorban az élő szervezetek fotoszintézise révén kerül ki a légkörből. Ennek egy része elpusztulásuk és bomlásuk során felszabadul, de egy része az üledékbe kerül. Ezt mutatja az ábra. Az üledékből kőzet lesz, és a karbonátos kőzetek, mint például a mészkő, tartalmazzák az immár szilárd CO2-t. A növényekből származó szén egy része szintén a talaj részévé válik, ahol hosszú ideig megmaradhat, mielőtt lebomlana.
Egy másik folyamat a levegőből vonja ki a CO2-t. Az eső általi időjárás kimossa a CO2-t híg szénsav formájában. Ez reakcióba lép a kőzetekkel, segít feloldani és elpusztítani azokat. Ez is üledékként végzi.
"Az időjárás a kőzetek oldásához nélkülözhetetlen légköri szén-dioxid nagy fogyasztója".
A CO2 egy része az óceánban is feloldódik. Jelenleg az óceánok évente több CO2-t vesznek fel, mint amennyit kibocsátanak. Ez azonban savasabbá teszi az óceánokat.
Az üledékes kőzetekben lévő szénkészlet sokkal nagyobb, mint a légkörben lévő CO2 (ez nem látható az ábrán). Végül a lemeztektonika során az óceáni lemezek süllyedésével a levegőbe kerül vissza. A lemezhatárok peremén (és néhány más helyen) vulkánok keletkeznek, és CO2-t okádnak ki. Ezzel zárul a körforgás.
A szénciklus diagramja. A fekete számok azt mutatják, hogy az egyes szakaszokban mennyi szén van tárolva, több milliárd tonnában ("GtC" a gigatonnányi szenet jelenti, és a számokat 2004 körül jegyezték fel). A lila számok azt mutatják, hogy évente mennyi szén mozog az egyes szakaszok között. Az üledékek, ahogyan az ezen az ábrán szerepel, nem tartalmazzák a ~70 millió GtC karbonátos kőzetet és a kerogént (egyéb szerves lerakódásokat).
Összefoglaló
A szénciklus egy olyan folyamat, amelynek során a szén újrahasznosul az ökoszisztémán keresztül. A szén koncentrációja az élő anyagokban (18%) majdnem százszor nagyobb, mint a földben (0,19%). Az élőlények tehát szenet vonnak el nem élő környezetükből. Ahhoz, hogy az élet fennmaradjon, ezt a szenet újra kell hasznosítani. A szén körforgását részletesen lásd az ábrán. Egy példa arra, hogy a szén milyen utat jár be ebben a körforgásban: a légkörben lévő szén-dioxidot a növények elnyelik, és fotoszintézis során cukrokat állítanak elő belőle, amelyeket a növény energiaként használ fel. Amikor a növény elpusztul, lebomlik, és a növényben tárolt szén évmilliók alatt szénné (fosszilis tüzelőanyaggá) alakul. A szén elégetésekor szén-dioxid szabadul fel, amely a légkörbe kerül.
Jelenleg a szénciklus és az emberi tevékenység hatása a nemzetközi hírek nagy témája. A fosszilis tüzelőanyagok nem megújuló erőforrások, ami azt jelenti, hogy nem lehet őket könnyen pótolni. A fosszilis tüzelőanyagok felhasználása 1900 óta minden 20 évben majdnem megduplázódott. Ez a szén-dioxid-kibocsátás hozzájárul az üvegházhatáshoz és a savas esőkhöz.
A szénciklust Joseph Priestley és Antoine Lavoisier fedezte fel, és Humphry Davy tette népszerűvé.
Kapcsolódó oldalak
- Föld körüli pályán keringő szénmegfigyelő központ
- vízkörforgás
- nitrogénciklus
Kérdések és válaszok
K: Mi a szénciklus?
V: A szénciklus a szén tárolásának és cseréjének módja a Földön. Több százmillió évig tartó folyamatokat, valamint évente lejátszódó folyamatokat foglal magában.
K: Milyen fő módokon kerül a szén a szénciklusba?
V: A szén elsősorban a vulkánok és a fosszilis tüzelőanyagok, például a szén és a gáz elégetése révén kerül a szénkörforgásba. A közelmúltban a fosszilis tüzelőanyagokat elégető emberek körülbelül százszor több CO2-t juttattak a levegőbe, mint a vulkánok.
K: Hogyan távolítja el a fotoszintézis a CO2-t a légkörből?
V: Az élő szervezetek által végzett fotoszintézis eltávolítja a CO2-t a légkörből azáltal, hogy energiatermelés céljából felveszi azt. Ennek egy része elpusztulásuk és bomlásuk során felszabadul, de egy része az üledékes kőzetekben is eltemetődik.
K: Hogyan segít az időjárás a kőzetek feloldásában?
V: Az eső okozta időjárás híg szénsav formájában kimossa a CO2-t, amely aztán reakcióba lép a kőzetekkel, segít feloldani és elpusztítani azokat. Ez a folyamat szintén üledékként végződik, ami segít a körforgás befejezésében.
K: Hol oldódik még fel némi CO2?
V: A CO2 egy része az óceánokban is feloldódik, ahol hosszú ideig megmaradhat, mielőtt ismét a légkörbe kerülne, vagy az üledékes kőzet részévé válna.
K: Mennyivel több CO2 került a levegőbe az emberek által, mint a vulkánok által?
V: A vulkánok által a levegőbe juttatott minden egyes tonna CO2-hez képest az elmúlt száz évben az emberek égetéssel körülbelül 100 tonna CO2-t juttattak a levegőbe.
K: Mi a légköri szén-dioxid nagyfogyasztója, ami nélkülözhetetlen a kőzetek oldásához ?
V: Az időjárás a légköri szén-dioxid egyik nagy fogyasztója, amely nélkülözhetetlen a kőzetek feloldásához.
