Koloběh uhlíku

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Tento článek pojednává o koloběhu uhlíku na Zemi. O termonukleární reakci probíhající v některých hvězdách pojednává článek CNO cyklus.
Diagram koloběhu uhlíku. Černá čísla udávají v miliardách tun (gigatunách = Gt), kolik uhlíku je uloženo v různých rezervoárech. Fialová čísla udávají, kolik uhlíku se přesunuje danými směry každý rok. Do sedimentů v tomto diagramu není započítání přibližně 70 Gt uhličitanů a kerogenu.

Koloběh uhlíku je biogeochemický cyklus, při němž se uhlík, který lze požadovat za základní stavební kámen veškerých organických sloučenin, vyměňuje mezi biosférou, litosférou, hydrosférou a atmosférou.

Rezervoáry uhlíku[editovat | editovat zdroj]

Uhlík se vyskytuje na Zemi téměř všude, v živé i neživé přírodě. Nejvíce je ho zastoupeno v minerálech, zejména tedy v uhličitanech, v schránkách mořských živočichů, kterými jsou tvořeny i současné kontinentální horniny, dále je vázán například v nerostném bohatství (ropa, zemní plyn…), ve formě CO2 je zastoupen i v atmosféře.[1]

Mezi zemské rezervoáry uhlíku patří:[2]

Cyklus[editovat | editovat zdroj]

Uhlík existuje v atmosféře hlavně jako plyn oxid uhličitý. Přestože tvoří velmi malý podíl atmosféry (asi 0,04 %), je zásadní pro život na Zemi. K ostatním atmosférickým plynům, které obsahující uhlík, patří methan a antropogenní chlor-fluorované uhlovodíky.

Uhlík se z atmosféry dostává pryč několika způsoby:

Množství rozpuštěného oxidu uhličitého v oceánu (rok 1990)

Uhlík se do atmosféry dostává několika způsoby:

  • Respirací živočichů a rostlin. Při této reakci se organické molekuly rozkládají na vodu a oxid uhličitý.
  • Rozkládáním rostlinné a živočišné biomasy. Hlavní roli v tom mají houby a bakterie. Pokud je přítomen kyslík, mění organické látky na oxid uhličitý, pokud je prostředí anaerobní, mění organické látky na methan.
  • Spalováním organického materiálu. Při spalování fosilních paliv (uhlí, ropa, zemní plyn) se rozpadají organické látky, které se po miliony let ukládaly v biosféře.
  • Při sopečných erupcích se uvolňují plyny, které mimo jiné obsahují oxid uhličitý. Množství uhlíku, které takto vznikne, plně kompenzuje úbytek uhlíku při zvětrávání.

Rozlišují se dva typy uhlíkového cyklu: biologický a geochemický. Základní hnací silou biologického cyklu je fotosyntéza rostlin a dýchání živočichů. Jedna molekula v tímto cyklem projde za zhruba dvacet let. Geochemický cyklus je značně pomalejší a může funguje v závislosti na cyklu biologickém. Uhlíkový cyklus je složitým koloběhem, ve kterém se uhlík vyskytuje ve více formách, největší důležitost se však přikládá oxidu uhličitému. Uhlíkový cyklus je ovlivňován geochemickými procesy a také klimatem, člověk do něj významně zasahuje emisí právě oxidu uhličitého. Zhruba platí, že polovina člověkem vyprodukovaného CO2 zůstává v atmosféře, druhá polovina skončí v oceánech a na pevnině. Zjistit podíl uhlíku v atmosféře je díky moderní technice snadné, avšak zatím nelze přesně určit jeho množství v půdě a oceánech. Největším problémem je však určit množství uhlíku v ekosystémech.[2]

Všechny živé organizmy v sobě vážou uhlík. Nejjednoduššími jsou bakterie, žijící na základě chemosyntézy, které získávají uhlík jednoduchými reakcemi anorganických látek. Zelené rostliny spotřebovávají CO2 při fotosyntéze a přeměňují ho na kyslík, avšak stejně jako živočichové kyslík dýchají a přeměňují ho na oxid uhličitý. Po smrti živých organizmů dochází k rozkládání jejich těl, čímž vynikají uhlíkaté sloučeniny, ze kterých se později vytváří uhličitany, případně fosilní paliva. Stejně exkrecí organismů vzniká organický odpad, z něhož vznikají opět organické sloučeniny. Spalováním fosilních paliv poté vede ke zvýšení obsahu CO2 v atmosféře. V atmosféře zůstává cca polovina CO2, zbytek se dostává na pevninu a do oceánů, kde vytvářejí hydrogenuhličitany, uhličitany a CO2 obsažené ve vodě (CO2 je ve vodě rozpustné). Zvyšování podílu oxidu uhličitého v atmosféře se podílí na skleníkovém efektu, který zvyšuje teplotu vzduchu na Zemi, což znovu ovlivňuje živé organismy. Do uhlíkového cyklu je možné zahrnout potravní řetězec.

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Carbon cycle na anglické Wikipedii.

  1. Koloběh látek v přírodě [online]. [cit. 2016-02-13]. Dostupné online.  
  2. a b BOHÁČEK, I.. Globální cyklus uhlíku. Vesmír. . Dostupné online.  

Literatura[editovat | editovat zdroj]

Související články[editovat | editovat zdroj]