چرخه کربن — به زبان ساده

عنصر کربن را به عنوان ستون اصلی زندگی در کره زمین می‌شناسند. این عنصر در اقتصاد، تمدن، غذایی که می‌خوریم و بدن موجودات زنده به وفور یافت می‌شود. کربن به عنوان چهارمین عنصر فراوان در کیهان شناخته شده است و منابع آن درسنگ‌ها، اقیانوس‌ها، اتمسفر،‌ گیاهان، خاک و سوخت‌های فسیلی قرار دارد. کربن در یک روند تبادلی، بین مناطق مختلفی از زمین حضور پیدا می‌کند که به این روند، چرخه کربن می‌گویند. چرخه کربن دارای اجزایی با سرعت‌های متفاوت است.

مقدمه

همانطور که گفته شد، عنصر کربن، در «مخازن» (Reservoirs) متفاوتی وجود دارد. هر تغییری در چرخه کربن که سبب خروج کربن از یک مخزن شود، موجب اضافه شدن کربن بیشتری به دیگر مخازن خواهد بود. تغییراتی که سبب قرارگیری گازهای کربن در اتمسفر شوند، گرمای زمین را بوجود می‌آورند.

فیلم آموزش شیمی 3 – پایه دوازدهم در فرادرس

کلیک کنید

در طول زمان‌های بسیار،‌ تعادلی در چرخه کربن پدید آمده است که از آزاد شدن بی‌رویه آن در اتمسفر یا ذخیره بیش از حد آن در سنگ‌ها جلوگیری می‌کند. این امر سبب می‌شود تا زمین، همچون یک ترموستات، دمایی پایدار داشته باشد. این ترموستات،‌ در طول هزاران سال به عنوان بخشی از چرخه کربن موسوم به «چرخه کربن آهسته» (Slow Carbon Cycle)، فعالیت کرده است.

این موضوع بدان معنی است که در طول زمان‌های کوتاه‌تر، دمای زمین تغییر می‌کند. در حقیقت، دمای زمین بین دوره‌های عصر یخبندان، دچار تغییراتی شده و چرخه کربن نیز بر این تغییرات دمایی بی‌اثر نبوده است. در مقیاس‌های زمانی بسیار زیاد (میلیون‌ها سال) حرکت صفحات تکتونیکی و سرعت و نحوه نفوذ کربن از لایه‌های زمین، از جمله علت‌های تغییرات دمایی این ترموستات به شمار می‌آید.

چرخه کربن آهسته

در طول 100-200 میلیون سال و در اثر یک سری واکنش‌های شیمیایی و فعالیت‌های تکتونیکی، کربن بین سنگ‌ها، خاک،‌ اقیانوس‌ها و اتمسفر حرکت کرد که این روند موسوم به چرخه کربن آهسته است. حرکت کربن از اتمسفر به لیتوسفر (سنگ‌کره) با بارش باران آغاز می‌شود. کربن اتمسفری در ترکیب با آب یک اسید ضعیف را به نام کربنیک اسید تشکیل می‌دهد. این اسید در اثر بارش باران، به سطح زمین می‌رسد و سنگ‌ها را در خود حل می‌کند. در اثر این پدیده که به آن «هوازدگی شیمیایی» (Chemical Whethering) می‌گویند، یون‌های کلسیم، منیزیم، پتاسیم یا سدیم آزاد و توسط روخانه‌ها به اقیانوس‌ها حمل می‌شوند.

در اقیانوس‌ها، یون‌های کلسیم با یون‌های بی‌کربنات واکنش می‌دهند و کلسیم کربنات به تولید می‌رسد. در اقیانوس‌های امروزی،‌ بیشتر کلسیم‌کربنات تولیدی توسط ارگانسیم‌های همچون پلانکتون‌ها ایجاد می‌شود. بعد از مرگ ارگانیسم‌ها، بقایای آن‌ها به کف اقیانوس‌ها منتقل خواهند شد. با گذشت زمان، این بقایا بر اثر سیمانی شدن، به سنگ‌هایی تبدیل می‌شوند که کربن را در خود ذخیره کرده‌اند.

موجودات زنده

تنها 80 درصد سنگ‌های کربن‌دار، از این راه به تولید می‌رسند. ۲۰ درصد بقیه، شامل کربن بدن موجودات زنده است که در گل‌ولای مدفون شده‌اند. حرارت و فشار، این گل‌و‌لای را فشرده می‌کنند و در طول میلیون‌ها سال، سنگ‌های رسوبی همچون «شیل» (Shale) را بوجود می‌آورند. در برخی شرایط خاص، این مواد به جای تبدیل شدن به شیل،‌ به شکل نفت و گاز به تولید می‌رسند.

نقش آتشفشان‌ها در چرخه کربن آهسته

چرخه کربن آهسته، از طریق آتشفشان‌ها، کربن را به اتمسفر وارد می‌کند. همانطور که می‌دانید، زمین و اقیانوس‌ها روی صفحات تکتونیکی قرار دارند و زمانی که این صفحات با یکدیگر برخورد کنند، یکی از صفحات به زیر دیگری خواهد رفت و موجب می‌شود تا این صفحه زیرین، گرما و فشار بیشتری را متحمل شود و در نهایت با تبدیل به سیلیس، دی‌اکسید کربن آزاد خواهد کرد.

به هنگام فوران آتشفشان‌ها، گازهایی به اتمسفر وارد و سنگ‌هایی از جنس سیلیس در سطح زمین پخش می‌شوند که موجب آغاز دوباره چرخه کربن خواهند بود. در حال حاضر، آتشفشان‌ها در هر سال حدود 130-380 میلیون تن دی‌اکسید کربن را به زمین وارد می‌کنند. البته برای مقایسه، بهتر است بیان کنیم که انسان‌ها سالیانه ۳۰ میلیارد تن دی‌اکسید کربن تولید می‌کنند که این مقدار، 100--200 برابر بیشتر از آتشفشان‌ها ذکر می‌شود. انسان‌ها این مقدار از دی‌اکسید کربن را از طریق سوزاندن سوخت‌های فسیلی به طبیعت وارد می‌کنند.

مفهوم شیمی است که این چرخش را بین اقیانوس، زمین و اتمسفر تنظیم می‌کند. به طور مثال، زمانی که دی‌اکسید کربن به دلیل افزایش فعالیت‌های آتش‌فشانی زیاد شود، دما افزایش پیدا می‌کند و به تبع آن باران‌های اسیدی ایجاد می‌شوند که سنگ‌های بیشتری را در خود حل می‌کنند و در اثر این انحلال، یون‌های بیشتری تولید خواهند شد. تولید این یون‌ها در نهایت به رسوب بیشتر کربن در سطح اقیانوس‌ها می‌انجامد. ایجاد تعادل مجدد در چرخه کربن آهسته به صدها سال زمان نیاز دارد.

نقش اقیانوس‌ها در چرخه کربن آهسته

البته چرخه کربن آهسته، بخش‌های سریع‌تری را همچون اقیانوس‌ها شامل می‌شود. در سطح، زمانی که هوا با آب تماس پیدا می‌کند، گاز کربن دی‌اکسید در آن حل خواهد شد. در اثر این انحلال،‌ مولکول‌های کربن دی‌اکسید با مولکول‌های آب واکنش می‌دهند و هیدروژن آزاد می‌کنند. با ترکیب شدن کربن دی‌اکسید و آب، اقیانوس‌ها خاصیتی اسیدی پیدا خواهند کرد که همین امر موجب واکنش با سنگ‌های کربناته و تولید یون‌های بی‌کربنات می‌شود.

قبل از انقلاب صنعتی،‌ بین تخلیه شدن گاز دی‌اکسید کربن از اقیانوس‌ها به اتمسفر و ورود این گاز به اقیانوس، تعادل برقرار بود. اما امروزه با توجه به افزایش غلظت کربن در اتمسفر، میزان دریافت کربن توسط اقیانوس‌ها، بیشتر از آزاد‌سازی آن است.

چرخه کربن سریع

چرخه کربن سریع، به جابجایی کربن در بین موجودات زنده موجود در «زیست‌کره» (‌Biosphere) اختصاص دارد. هر ساله بین هزار تا صدهزار میلیون تن کربن از این طریق در زمین جابجا می‌شود. کربن، نقشی اساسی در بیولوژی ایفا می‌کند چراکه هر اتم آن توانایی تشکیل چهار پیوند با با دیگر اتم‌ها دارد و مولکول‌های پیچیده‌ای را می‌سازد.

فیلم آموزش زمین شناسی – پایه یازدهم در فرادرس

کلیک کنید

بسیاری از مولکول‌های آلی، اتم‌های کربنی دارند که به قدرت زیادی با دیگر مولکول‌ها پیوند تشکیل داده و مولکول‌هایی با زنجیره طویل را ساخته‌اند. از نمونه‌های این مواد می‌توان به کربوکسیلیک اسیدها،‌ آلدهیدها، کتون‌ها، استرها، اسیدهای چرب و مولکول DNA اشاره کرد.

هیدروکربن‌ها

پیوندهای موجود در مولکول‌های آلی با زنجیر طویل، حاوی مقدار بسیار زیادی از انرژی هستند. زمانی که این پیوندها شکسته شوند، انرژی ذخیره شده در آن‌ها آزاد می‌شود. همین انرژی آزاد شده، مولکول‌های کربن را به منبع مناسبی از سوخت موجودات زنده تبدیل کرده است.

گیاهان

گیاهان و فیتوپلانکتون‌ها جزء اصلی چرخه کربن سریع هستند. فیتوپلانکنتون‌ها که موجودات میکروسکوپی اقیانوس‌ها به شمار می‌آیند به همراه گیاهان، دی‌اکسید کربن را را از اتمسفر جذب می‌کنند. گیاهان و فیتوپلانکتون‌ها با کمک نور خورشید، دی‌اکسید کربن و آب را با یکدیگر ترکیب و آن‌ها به قند و اکسیژن تبدیل می‌کنند.

گیاهان با استفاده از قند تولیدی، انرژی مورد نیاز برای رشد خود را تامین می‌کنند. حیوانات و انسان‌ها با مصرف گیاهان و پلانکتون‌ها، انرژی ذخیره شده در آن‌ها را دریافت می‌کنند. با تجزیه پلانکتون‌ها توسط باکتری‌ها یا سوختن درختان نیز کربن تولید می‌شود. در هر کدام از این چهار حالت،‌ قند و اکسیژن با یکدیگر ترکیب می‌شوند و در واکنشی موسوم به سوختن، انرژی آزاد می‌کنند.

انرژی + $$\mathrm { CH } _ { 2 } \mathrm { O } + \mathrm { O } _ { 2 } = \mathrm { CO } _ { 2 } + \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$$

در تمامی چهار مرحله بالا، دی‌اکسید کربن آزاد شده، به اتمسفر راه پیدا می‌کند. چرخه سریع کربن به طور مستقیم با زندگی گیاهان پیوند خورده است به گونه‌ای که تغییرات دی‌اکسید کربن را در تغییرات فصل‌ها می‌توان مشاهده کرد. در زمستان،‌ زمانی که رشد گیاهان محدود می‌شود و بسیاری از آن‌ها در حال تجزیه شدن هستند، غلظت دی‌اکسید کربن در اتمسفر افزایش پیدا می‌کند. در مقابل، به هنگام بهار و رشد گیاهان، از این غلظت کاسته خواهد شد، گویی زمین در حال تنفس است.

تغییرات در چرخه کربن

لازم به ذکر است که چرخه کربن آهسته و سریع، هردو به غلظت پایدار کربن در اتمسفر، زمین، گیاهان و اقیانوس‌ها کمک می‌کنند. اما هرگاه تغییری در مقدار کربن یکی از این مخازن بوجود بیاید، این تغییر به صورت یک موج، بر دیگر منابع نیز اثر می‌گذارد.

در زمان‌های بسیار دور، چرخه کربن در پاسخ به تغییرات اقلیمی، تغییر می‌کرد. تغییرات در چرخش زمین سبب می‌شد که میزان انرژی دریافتی از خورشید تغییر کند و در اثر همین تغییرات بود که عصرهای یخبندان و دوره‌های گرمایش زمین پدید آمدند. عصرهای یخبندان زمانی بوجود می‌آمدند که در نیمکره شمالی، دما در تابستان پایین بود و به تبع آن یخ‌ها شروع به رشد می‌کردند. در نتیجه این سرما،‌ سرعت چرخه کربن پایین آمد. در همین زمان، برخی از عوامل همچون دمای پایین و افزایش رشد فیتوپلانکتون‌ها موجب افزایش میزان کربن دریافتی اقیانوس‌ها از اتمسفر شد.

عصر یخبندان

کاهش کربن اتمسفری،‌ سرمای بیشتری را برای زمین به همراه داشت. به همین دلیل با اتمام آخرین عصر یخبندان در 10 هزار سال قبل، دی‌اکسید کربن در اتمسفر به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش یافت. تغییراتی که در مدار زمین رخ می‌دهد، در دوره‌های ثابت و قابل پیش‌بینی انجام می‌شود. این تغییرات به گونه‌ای بود تا میزان نور تابشی در نیمکره شمالی کاهش یابد که به تبع آن، آخرین عصر یخبندان اتفاق افتاد. امروزه، تغییرات در چرخه کربن توسط انسان‌ها صورت می‌گیرد.

تغییرات چرخه کربن با قطع درختان

با قطع درختان توسط انسان، ذخیره عظیم کربن در ساقه، تنه و برگ‌های گیاهان و درختان از بین می‌رود. البته در مواردی، انسان‌ها با کاشت گیاهان و درختان، سعی در جایگزینی این منابع دارند اما بذر گیاهان، کربن کمتری را در خود ذخیره می‌کنند. انسان‌ها در حال حاضر، سالانه بیش از میلیاردها تن کربن را از طریق تغییر نوع استفاده از زمین،‌ به جو وارد می‌کنند.

سوخت‌های فسیلی

بدون دخالت انسان، کربن موجود در سوخت‌های فسیلی با سرعت آهسته‌ای از طریق آتشفشان‌ها به اتمسفر راه پیدا می‌کردند. با سوزاندن زغال‌سنگ، نفت و گاز طبیعی، حجم بسیار زیادی از کربن، سالانه وارد اتمسفر می‌شود که آزاد شدن این میزان از کربن، بدون دخالت انسان، میلیون‌ها سال طول می‌کشید. انجام این کار،‌ موجب آزادسازی کربن، از چرخه کربن آهسته به چرخه کربن سریع شده است.

اثرات تغییر چرخه کربن

تمامی این کربن اضافی وارد شده به جو، باید به مخزن دیگری منتقل شود. گیاهان، درختان و اقیانوس‌ها در حدد ۵۵ درصد این کربن اضافی را جذب کرده‌اند اما 45 درصد باقیمانده در جو حضور دارد. البته زمین و اقیانوس‌ها بیشتر کربن اضافی را جذب می‌کنند اما مقادیر زیادی نیز برای هزاران سال در اتمسفر باقی خواهد ماند.

فیلم آموزش علوم تجربی پایه نهم – بخش زیست و زمین شناسی در فرادرس

کلیک کنید

تغییرات در چرخه کربن، بر روی تمامی مخازن، اثرگذار است. کربن اضافی موجب گرم شدن زمین و به تبع آن، رشد بیشتر گیاهان و درختان می‌شود. علاوه بر این، کربن اضافی در اقیانوس‌ها، خاصیت اسیدی آب‌ را افزایش می‌دهد که برای موجودات آبزی بسیار خطرناک است.

تاثیرات بر اتمسفر

دور از ذهن نیست که بیشتر دی‌اکسید کربن در اتمسفر حضور داشته باشد چراکه این گاز از جمله مهم‌ترین عوامل در کنترل دمای زمین به شمار می‌آيد. متان، دی‌اکسید کربن و برخی گازهای دیگر که به گازهای گلخانه‌ای موسوم‌اند، انرژی‌های مختلفی از جمله انرژی پرتو فروسرخ را جذب می‌کنند و به طور مجدد، این انرژی‌ها را آزاد می‌کنند. این انرژی آزاد شده در جهات مختلفی حرکت می‌کنند که برخی از آن‌ها به زمین برمی‌گردند و موجب گرم شدن آن می‌شوند. بدون وجود این گازها،‌ دمای زمین در حدود 18- درجه سانتیگراد بود. اگر میزان گازها زیاد باشد،‌ دمای زمین به شدت بالا می‌رود که این مورد را با مقایسه زمین با سیاره زهره می‌توان درک کرد. جو سیاره زهره از گازهای گلخانه‌ای تشکیل شده است که دمای آن را تا ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد گرم می‌کند.

با توجه به این که دانشمندان، طول موج هریک از گازهای گلخانه‌ای را می‌شناسند، می‌توانند محسابه کنند که هر گاز، چه مقدار زمین را گرم می‌کند. دی‌اکسید کربن نقش ۲۰ درصدی در این میان دارد. بخار آب و ابرها نیز به ترتیب شامل 50 و ۲۵ درصد می‌شوند. مابقی مربوط به ذرات ریز کلوییدی و دیگر گازها همچون متان است.

غلظت بخار آب موجود در جو توسط دمای زمین کنترل می‌شود. گرمای بیشتر، تبخیر بیشتر آب از اقیانوس‌ها و افزایش رطوبت را به همراه دارد. کاهش دما نیز بارش باران و برف را نتیجه می‌دهد. از طرف دیگر، دی‌اکسید کربن نسبت به آب، در بازه دمایی بیشتری به حالت گاز قرار دارد. مولکول‌های دی‌اکسید کربن، گرمای اولیه را برای تثبیت غلظت بخار آب فراهم می‌کنند. زمانی که غلظت دی‌اکسید کربن افت پیدا کند، دمای زمین کاهش می‌یابد و بر اثر این کاهش دما، غلظت بخارات آب اتمسفر کم و به تبع آن،‌ اثر گلخانه‌ای ناشی از بخار آب نیز کم می‌شود. به همین صورت،‌ زمانی که غلظت دی‌اکسید کربن افزایش پیدا کند، دما بیشتر و دوباره بخار آب به جو وارد خواهد شد که افزایش اثر گلخانه‌ای را به همراه دارد.

بنابراین، درحالیکه دی‌اکسید کربن نسبت به بخار آب، نقش کمتری دارد اما دانشمندان دریافته‌اند که این گاز، وظیفه تنظیم دما را به عهده دارد. در حقیقت، گاز دی‌اکسید کربن، میزان بخار آب موجود در جو را کنترل و به همین شکل، میزان اثر گلخانه‌ای را نیز کنترل می‌کند.

تاثیرات بر اقیانوس‌ها

در حدود ۳۰ درصد دی‌اکسید کربنی که انسان‌ها به اتمسفر وارد کرده‌اند، از طریق واکنش‌های شیمیایی به اقیانوس‌ها نفوذ کرده است. انحلال دی‌اکسید کربن در اقیانونس‌ها موجب تولید دی‌اکسید کربن خواهد شد. در ابتدا کربنیک اسید با یون‌های کربنات موجود در آب واکنش می‌دهد تا بی‌کربنات به تولید برسد. البته برخی از یون‌های کربنات توسط مرجان‌ها برای تولید صدف بکار گرفته می‌شوند. اگر این جانوران، کربنات کمی در اختیار داشته باشند، باید انرژی بیشتری برای ساخت صدف‌های خود مصرف کنند.

علاوه بر این، هرقدر آب، اسیدی‌تر باشد، حل‌شدن کلسیم کربنات در آب بهتر انجام می‌شود. در اثر این اتفاق، جذب دی‌اکسید کربن توسط اقیانوس‌ها بیشتر صورت می‌گیرد چراکه آب اسیدی،‌ سنگ‌های بیشتری را حل و یون‌های کربنات بیشتری را آزاد می‌کند. لازم به ذکر است که اقیانوس‌هایی که به دلیل اثر گلخانه‌‌ای گرم شده‌اند، فراوانی فیتوپلانکتون‌ها را کاهش می‌دهند زیرا این موجودات مغذی،‌ در آب سرد بهتر رشد می‌کنند. در نهایت، کاهش پلانکتون‌ها، توانایی اقیانوس‌ها برای جذب دی‌اکسید کربن اتمسفر را کمتر می‌کند.

از طرفی، دی‌اکسید کربن برای رشد گیاهان و فیتوپلانکتون‌ها ضروری است. افزایش دی‌اکسید کربن، موجب افزایش رشد و نمو گیاهان دریایی و فیتوپلاکنتون‌ها خواهد شد. این مواد در نهایت می‌توانند به طور مستقیم، دی‌اکسید کربن را از آب دریافت کنند.

تاثیرات بر زمین

گیاهان خشکی،‌ در حدود ۲۵ درصد دی‌اکسید کربن تولیدی انسان را دریافت می‌کنند. مقداری که این گیاهان جذب می‌کنند، سال به سال تغییر می‌کند اما به طور کلی، این مقدار دریافتی از سال 1960 رو به افزایش است. به دلیل وجود دی‌اکسید کربن اتمسفری،‌ درختان، رشد بیشتری پیدا کردند. مدل‌ها پیش‌بینی می‌کنند که اگر دی‌اکسید کربن اتمسفری افزایش پیدا کند،‌ رشد گیاهان بین ۱۲ تا ۷۶ درصد افزایش پیدا خواهد کرد.

علاوه بر این، گیاهان برای رشد به مواد دیگری همچون آب، نور خورشید و مواد مغذی نیاز دارد و هرقدر هم که مواد مختلفی در دسترس باشند، فقدان یکی از آن‌ها،‌ عدم رشد گیاه را به همراه دارد. بنابراین، اینطور به نظر می‌رسد که افزایش دی‌اکسید کربن،‌ رشد بیشتر را تا زمانی به همراه دارد که مقدار کافی آب یا نیتروژن وجود داشته باشد.

استفاده از زمین

نحوه استفاده از زمین،‌ بر نوع جذب کربن اثرگذار است. توسعه کشاورزی، امکان برداشت بیشتر محصول در مساحت کمتری را فراهم می‌کند. در عرض‌های جغرافیایی میانی و بالاتر، زمین‌های کشاورزی متروکه به مرور به جنگل تبدیل می‌شوند و این جنگل‌ها کربن بیشتری را نسبت به بذرهای کشاورزی در خاک و تنه درختان ذخیره می‌کنند. این موارد به همراه جلوگیری از آتش‌سوزی جنگل‌ها در نیمکره شمالی، حجم زیادی از کربن تولید شده توسط انسان را جذب می‌کنند.

البته در مناطق استوایی، روز به روز از راه‌های مختلف همچون آتش‌سوزی، موجب کاهش حجم جنگل‌ها و آزاد شدن کربن می‌شوند بطوریکه در سال ۲۰۰۸، ۱۲ درصد از کربن تولیدی مربوط به بیابان‌زایی بوده است.

تغییرات اقلیمی

اصلی‌ترین دلیل تغییر در چرخه کربن به دلیل تغییرات آب و هوایی است. همانطور که پیش‌تر نیز مطرح شد، وجود دی‌اکسید کربن موجب افزایش دما، رطوبت و رشد گیاهان خواهد شد. البته در اثر این افزایش دما، گیاهان به آب بیشتری برای رشد کردن نیاز دارند. مشاهدات دانشمندان در نیمکره شمالی نشان داده است که گیاهان این مناطق، به دلیل کمبود آب،‌ سرعت رشد خود را در فصول گرم کاهش داده‌اند.

فیلم مجموعه آموزش دروس شیمی – از دروس دانشگاهی تا کاربردی در فرادرس

کلیک کنید

این نوع از گیاهان که به دلیل کمبود آب و افزایش دما تحت استرس قرار گرفته‌اند، بیشتر در معرض آفات و آتش‌سوزی هستند. در نهایت، این آتش‌سوزی‌ها، ورود کربن بیشتر به اتمسفر و چرخه کربن را به همراه دارد. همچنین،‌ جنگل‌های استوایی نیز به شدت در معرض خشکسالی قرار دارند. در صورت عدم وجود آب کافی، درختان استوایی سرعت رشد خود را پایین می‌آورند و کربن کمتری را جذب می‌کنند یا اینکه با از بین رفتن این درختان، کربن ذخیره شده در آن‌ها نیز آزاد خواهد شد.

پرمافراست

گرمای تولیدی توسط گازهای گلخانه‌ای، در مواردی موجب ایجاد تغییر شیمیایی در خاک می‌شود که به تبع آن، سرعت خروج کربن از خاک نیز در برخی نقاط افزایش پیدا می‌کند. این مورد از اصلی‌ترین نگرانی‌های دانشمندان در خصوص خاک‌های منجمد قطب شمال به شمار می‌آید. این مناطق، حاوی مقادیر زیادی کربن ذخیره شده از میلیون‌ها سال پیش است که در اثر افزایش دمای خاک، این کربن در شکل متان و دی‌اکسید کربن به اتمسفر راه پیدا می‌کند.

این خاک‌های منجمد که به «پرمافراست» (Permafrost) معروف هستند در حدود 1672 میلیارد تن کربن را در خود ذخیره کرده‌اند. در صورت ذوب تنها ۱۰ درصد از این پرمافراست، میزان کربن آزاد شده، برای افزایش دمای 0/7 درجه‌ای زمین تا سال 2100 کفایت می‌کند.

مطالعه چرخه کربن

سوالات بسیاری که دانشمندان در خصوص چرخه کربن دارند، به نحوه تغییر آن مربوط می‌شود. اتمسفر زمین در حال حاضر، بیشترین کربن را از ۲ میلیون سال پیش تا بحال دارد. این مقدار کربن، با ورود به هر مخزن،‌ تغییراتی در چرخه کربن ایجاد می‌کند. نحوه این تغییرات، و تاثیر آن بر عوامل مختلف در چرخه کربن، از موضوعات مورد مطالعه دانشمندان است.

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

• مجموعه آموزش‌های دروس شیمی
• مجموعه آموزش‌های مهندسی شیمی
• آموزش شیمی عمومی
• معرفی رشته زمین شناسی — از تحصیل تا اشتغال
• اتمسفر و لایه‌های جو — از صفر تا صد

^^