چرخه کربن و گازهای گلخانهای
چگونگی حرکت کربن بین اتمسفر، اقیانوس، خشکی و سنگها، و چگونگی تجمع انتشار کربن دیاکسید و سایر گازها توسط انسان که منجر به گرمایش میشود.
Definition
چرخه کربن مجموعهای از تبادلات است که کربن را بین اتمسفر، اقیانوس، زیستکره خشکی، خاکها و سنگها جابجا میکند، و گازهای گلخانهای اجزای اتمسفری هستند، عمدتاً کربن دیاکسید، متان و نیتروز اکسید، که غلظت آنها توسط این چرخه تنظیم میشود.
Scope
این موضوع به چرخه جهانی کربن و بودجه گازهای گلخانهای میپردازد. تبادلات طبیعی کربن بین اتمسفر، اقیانوس و زیستکره خشکی در مقیاسهای زمانی از سالها تا هزارهها، چرخه زمینشناختی هوازدگی و آتشفشانخیزی، جذب انتشارات انسانی توسط مخازن اقیانوسی و خشکی، و افزایش ناشی از آن در کربن دیاکسید، متان و نیتروز اکسید اتمسفری، همراه با مفهوم بودجه کربن باقیمانده برای محدود کردن گرمایش را پوشش میدهد.
Core questions
- کربن چگونه بین اتمسفر، اقیانوس، خشکی و سنگها حرکت میکند؟
- چه کسری از انتشارات انسانی در اتمسفر باقی میماند؟
- مخازن کربن اقیانوسی و خشکی چگونه به گرمایش پاسخ میدهند؟
- چه مقدار کربن هنوز میتواند در یک حد گرمایش معین منتشر شود؟
Key theories
- سهم هوابرد و مخازن کربن
- تنها حدود نیمی از انتشارات کربن انسانی در اتمسفر باقی میماند زیرا اقیانوس و زیستکره خشکی بقیه را جذب میکنند، و چگونگی تکامل این مخازن تحت گرمایش، غلظتهای آینده را تعیین میکند.
- بازخوردهای چرخه کربن
- گرمایش میتواند جذب کربن را تضعیف کرده و کربن را از خاکها، پرمافراست و پوشش گیاهی آزاد کند، بازخوردی که کربن بیشتری را در اتمسفر باقی میگذارد و گرمایش را تشدید میکند.
Mechanisms
کربن به سرعت بین اتمسفر، اقیانوس سطحی و پوشش گیاهی از طریق فتوسنتز، تنفس و تبادل هوا-دریا، و به آرامی از طریق اختلاط اقیانوسی، رسوبگذاری، هوازدگی و آتشفشانخیزی چرخه میکند. انتشارات انسانی کربن را سریعتر از آنچه که حذف زمینشناختی آهسته میتواند عمل کند، اضافه میکند، بنابراین غلظتها افزایش مییابند؛ اقیانوس و خشکی در حال حاضر تقریباً نیمی از آن را جذب میکنند، اما گرمایش و تغییر شرایط میتواند این مخازن را تضعیف کرده و سهم هوابرد را افزایش دهد.
Clinical relevance
از آنجا که انتشارات تجمعی کربن تا حد زیادی گرمایش اوج را تعیین میکند، درک چرخه کربن، بودجه کربن باقیمانده سازگار با اهداف دمایی و نقش حذف کربن طبیعی و مهندسیشده را تعریف میکند.
Evidence & guidelines
گزارش ششم ارزیابی IPCC یک رابطه تقریباً خطی بین انتشارات تجمعی کربن و گرمایش جهانی را نشان میدهد و بودجههای کربن باقیمانده برای محدود کردن گرمایش به سطوح مشخص را کمیسازی میکند.
History
اندازهگیریهای پیوسته کیلینگ که در سال ۱۹۵۸ آغاز شد، برای اولین بار افزایش مداوم کربن دیاکسید اتمسفری را آشکار کرد، و دهههای بعدی مطالعات اقیانوسی و خشکی، که در بودجه سالانه جهانی کربن سنتز شد، مخازن را کمیسازی کرد و ارتباط بین انتشارات تجمعی و گرمایش را برقرار ساخت.
Debates
- قدرت آینده مخازن کربن خشکی و اقیانوس
- اینکه مخازن طبیعی تا چه زمانی حدود نیمی از انتشارات را جذب خواهند کرد، و اینکه آیا گرمایش آنها را به شدت تضعیف خواهد کرد، یک عدم قطعیت عمده در پیشبینی غلظتهای آینده است.
Key figures
- Charles David Keeling
- Pierre Friedlingstein
- Wallace Broecker
- Corinne Le Quere
Related topics
Seminal works
- keeling1960
- friedlingstein2022
Frequently asked questions
- کربن دیاکسیدی که ما منتشر میکنیم به کجا میرود؟
- تقریباً نیمی از آن در اتمسفر باقی میماند، در حالی که اقیانوس و پوشش گیاهی خشکی هر کدام حدود یک چهارم را جذب میکنند، اگرچه این مخازن ممکن است با گرم شدن آب و هوا تضعیف شوند.
- بودجه کربن چیست؟
- این مقدار کل کربن دیاکسید است که هنوز میتواند منتشر شود در حالی که گرمایش زیر یک حد انتخاب شده نگه داشته شود، بر اساس ارتباط تقریباً خطی بین انتشارات تجمعی و دما.