Siklus Karbon dan Gas Rumah Kaca

Bagaimana karbon bergerak di antara atmosfer, laut, daratan, dan batuan, serta bagaimana emisi karbon dioksida dan gas-gas lain oleh manusia terakumulasi untuk mendorong pemanasan.

Definition

Siklus karbon adalah serangkaian pertukaran yang memindahkan karbon di antara atmosfer, laut, biosfer darat, tanah, dan batuan, dan gas rumah kaca adalah konstituen atmosfer, terutama karbon dioksida, metana, dan dinitrogen oksida, yang konsentrasinya diatur oleh siklus ini.

Scope

Topik ini mencakup siklus karbon global dan anggaran gas rumah kaca. Topik ini membahas pertukaran karbon alami antara atmosfer, laut, dan biosfer darat dalam skala waktu dari tahun hingga milenium, siklus geologis pelapukan dan vulkanisme, penyerapan emisi manusia oleh penampung laut dan darat, serta peningkatan karbon dioksida, metana, dan dinitrogen oksida di atmosfer yang diakibatkannya, bersama dengan konsep anggaran karbon yang tersisa untuk membatasi pemanasan.

Core questions

• Bagaimana karbon bergerak di antara atmosfer, laut, daratan, dan batuan?
• Berapa fraksi emisi manusia yang tetap berada di atmosfer?
• Bagaimana penampung karbon laut dan darat merespons pemanasan?
• Berapa banyak karbon yang masih dapat diemisikan dalam batas pemanasan tertentu?

Key theories

Fraksi yang tersisa di atmosfer dan penampung karbon

Hanya sekitar setengah dari emisi karbon manusia yang tetap berada di atmosfer karena laut dan biosfer darat menyerap sisanya, dan bagaimana penampung ini berkembang di bawah pemanasan mengatur konsentrasi di masa depan.

Umpan balik siklus karbon

Pemanasan dapat melemahkan penyerapan karbon dan melepaskan karbon dari tanah, permafrost, dan vegetasi, sebuah umpan balik yang meninggalkan lebih banyak karbon yang diemisikan di atmosfer dan memperkuat pemanasan.

Mechanisms

Karbon bersiklus dengan cepat antara atmosfer, permukaan laut, dan vegetasi melalui fotosintesis, respirasi, dan pertukaran udara-laut, dan secara perlahan melalui pencampuran laut, sedimentasi, pelapukan, dan vulkanisme. Emisi manusia menambahkan karbon lebih cepat daripada yang dapat dihilangkan oleh proses geologis yang lambat, sehingga konsentrasi meningkat; laut dan daratan saat ini menyerap sekitar setengahnya, tetapi pemanasan dan perubahan kondisi dapat melemahkan penampung ini, meningkatkan fraksi yang tersisa di atmosfer.

Clinical relevance

Karena emisi karbon kumulatif sebagian besar menentukan puncak pemanasan, pemahaman tentang siklus karbon mendefinisikan anggaran karbon yang tersisa yang konsisten dengan target suhu dan peran penghilangan karbon alami dan yang direkayasa.

Evidence & guidelines

Laporan Penilaian Keenam IPCC menemukan hubungan yang hampir linier antara emisi karbon kumulatif dan pemanasan global serta mengukur anggaran karbon yang tersisa untuk membatasi pemanasan hingga tingkat tertentu.

History

Pengukuran berkelanjutan Keeling yang dimulai pada tahun 1958 pertama kali mengungkapkan peningkatan stabil karbon dioksida atmosfer, dan dekade-dekade studi laut dan darat berikutnya, yang disintesis dalam anggaran karbon global tahunan, mengukur penampung dan menetapkan hubungan antara emisi kumulatif dan pemanasan.

Debates

Kekuatan penampung karbon darat dan laut di masa depan

Berapa lama penampung alami akan terus menyerap sekitar setengah dari emisi, dan apakah pemanasan akan sangat melemahkannya, merupakan ketidakpastian utama dalam memproyeksikan konsentrasi di masa depan.

Key figures

• Charles David Keeling
• Pierre Friedlingstein
• Wallace Broecker
• Corinne Le Quere

Seminal works

• keeling1960
• friedlingstein2022

Frequently asked questions

Ke mana perginya karbon dioksida yang kita emisikan?

Sekitar setengahnya tetap berada di atmosfer, sementara laut dan vegetasi darat masing-masing menyerap sekitar seperempatnya, meskipun penampung ini dapat melemah seiring dengan pemanasan iklim.

Apa itu anggaran karbon?

Ini adalah jumlah total karbon dioksida yang masih dapat diemisikan sambil menjaga pemanasan di bawah batas yang dipilih, berdasarkan hubungan yang hampir linier antara emisi kumulatif dan suhu.