Chu trình carbon

Chu trình carbon di chuyển carbon giữa khí quyển, đại dương, sinh quyển trên cạn và các hồ chứa địa chất, và sự xáo trộn của nó do việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch đang thúc đẩy biến đổi khí hậu.

Definition

Sự tuần hoàn toàn cầu của carbon giữa các hồ chứa trong khí quyển, đại dương, trên cạn và địa chất thông qua các quá trình hóa học và sinh học.

Scope

Chủ đề này bao gồm các trao đổi hóa học và sinh học của carbon, bao gồm quang hợp và hô hấp, sự hấp thụ của đại dương và hệ thống carbonat, lưu trữ trong đất và thảm thực vật, và hồ chứa địa chất, cùng với sự xáo trộn do con người gây ra đã làm tăng carbon dioxide trong khí quyển.

Core questions

• Các bể chứa carbon chính và các dòng chảy giữa chúng là gì?
• Đại dương và đất liền hấp thụ carbon dioxide do con người gây ra như thế nào?
• Tại sao không có bể chứa tự nhiên nào đủ lớn để hấp thụ tất cả lượng khí thải?
• Chu trình carbon liên kết với khí hậu như thế nào?

Key theories

Ngân sách carbon của hệ thống Trái đất

Carbon di chuyển giữa các bể chứa được xác định rõ thông qua quang hợp, hô hấp, trao đổi đại dương và phong hóa; phân tích ngân sách cho thấy các bể chứa tự nhiên làm chậm nhưng không thể bù đắp hoàn toàn lượng khí thải do con người gây ra.

Mechanisms

Quang hợp cố định carbon dioxide trong khí quyển thành carbon hữu cơ, được trả lại thông qua hô hấp và phân hủy; đại dương hấp thụ carbon dioxide thông qua hệ thống carbonat và bơm sinh học; và trong các khoảng thời gian dài, phong hóa silicat và chôn vùi trầm tích điều hòa khí quyển. Lượng khí thải của con người vượt quá tốc độ mà các bể chứa này có thể phản ứng, do đó carbon tích tụ trong không khí.

Clinical relevance

Chu trình carbon là khuôn khổ trung tâm để hiểu sự gia tăng carbon dioxide trong khí quyển, biến đổi khí hậu và axit hóa đại dương, cũng như để đánh giá các bể chứa carbon và các biện pháp giảm thiểu.

History

Các phép đo carbon dioxide liên tục của Keeling từ năm 1958 đã cho thấy sự gia tăng không ngừng trong khí quyển, và sự tổng hợp hệ thống Trái đất vào đầu thế kỷ đã định lượng ngân sách carbon toàn cầu và sự xáo trộn của nó do con người.

Key figures

• Charles David Keeling
• Paul Falkowski

Seminal works

• falkowski2000
• schlesinger2013

Frequently asked questions

Hầu hết carbon dioxide do con người gây ra cuối cùng đi về đâu?

Khoảng một nửa vẫn còn trong khí quyển, phần còn lại được hấp thụ bởi đại dương và sinh quyển trên cạn; không có bể chứa nào trong số này có thể hấp thụ tất cả.