วัฏจักรคาร์บอน
วัฏจักรคาร์บอนคือการเคลื่อนที่ของคาร์บอนระหว่างชั้นบรรยากาศ มหาสมุทร ชีวมณฑลบนบก และแหล่งกักเก็บทางธรณีวิทยา และการรบกวนวัฏจักรนี้จากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
Definition
การหมุนเวียนของคาร์บอนทั่วโลกในบรรยากาศ มหาสมุทร บนบก และแหล่งกักเก็บทางธรณีวิทยา ผ่านกระบวนการทางเคมีและชีวภาพ
Scope
หัวข้อนี้ครอบคลุมการแลกเปลี่ยนคาร์บอนทั้งทางเคมีและชีวภาพ รวมถึงการสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจ การดูดซับของมหาสมุทรและระบบคาร์บอเนต การกักเก็บในดินและพืชพรรณ และแหล่งกักเก็บทางธรณีวิทยา พร้อมกับการรบกวนจากกิจกรรมของมนุษย์ที่ทำให้คาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้น
Core questions
- แหล่งกักเก็บคาร์บอนหลักและการไหลเวียนระหว่างแหล่งเหล่านั้นคืออะไร?
- มหาสมุทรและพื้นดินดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์จากกิจกรรมของมนุษย์ได้อย่างไร?
- เหตุใดจึงไม่มีแหล่งกักเก็บตามธรรมชาติที่ใหญ่พอที่จะดูดซับการปล่อยก๊าซทั้งหมดได้?
- วัฏจักรคาร์บอนเชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างไร?
Key theories
- งบประมาณคาร์บอนของระบบโลก
- คาร์บอนเคลื่อนที่ระหว่างแหล่งกักเก็บที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง การหายใจ การแลกเปลี่ยนในมหาสมุทร และการผุกร่อน การวิเคราะห์งบประมาณแสดงให้เห็นว่าแหล่งกักเก็บตามธรรมชาติช่วยชะลอการปล่อยก๊าซจากกิจกรรมของมนุษย์ได้ แต่ไม่สามารถชดเชยได้อย่างสมบูรณ์
Mechanisms
การสังเคราะห์ด้วยแสงตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศให้เป็นคาร์บอนอินทรีย์ ซึ่งจะถูกส่งกลับคืนโดยการหายใจและการย่อยสลาย มหาสมุทรดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ผ่านระบบคาร์บอเนตและปั๊มชีวภาพ และในระยะยาว การผุกร่อนของซิลิเกตและการฝังตัวของตะกอนจะควบคุมบรรยากาศ การปล่อยก๊าซเรือนกระจกของมนุษย์เกินกว่าอัตราที่แหล่งกักเก็บเหล่านี้จะตอบสนองได้ ดังนั้นคาร์บอนจึงสะสมอยู่ในอากาศ
Clinical relevance
วัฏจักรคาร์บอนเป็นกรอบแนวคิดหลักในการทำความเข้าใจการเพิ่มขึ้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และภาวะกรดในมหาสมุทร รวมถึงการประเมินแหล่งกักเก็บคาร์บอนและการบรรเทาผลกระทบ
History
การวัดคาร์บอนไดออกไซด์อย่างต่อเนื่องของคีลิงตั้งแต่ปี 1958 เผยให้เห็นการเพิ่มขึ้นอย่างไม่หยุดยั้งในชั้นบรรยากาศ และการสังเคราะห์ระบบโลกเมื่อเปลี่ยนศตวรรษได้ประเมินงบประมาณคาร์บอนทั่วโลกและการรบกวนจากมนุษย์
Key figures
- Charles David Keeling
- Paul Falkowski
Related topics
Seminal works
- falkowski2000
- schlesinger2013
Frequently asked questions
- คาร์บอนไดออกไซด์จากกิจกรรมของมนุษย์ส่วนใหญ่ไปอยู่ที่ใด?
- ประมาณครึ่งหนึ่งยังคงอยู่ในชั้นบรรยากาศ ส่วนที่เหลือถูกดูดซับโดยมหาสมุทรและชีวมณฑลบนบก ไม่มีแหล่งกักเก็บใดที่สามารถดูดซับได้ทั้งหมด