Геохимический цикл углерода: схема, описание процесса и значение
Содержание
- Углерод: важнейший элемент
- Особенности круговорота углерода
- Фотосинтез и клеточное дыхание
- Углерод в ископаемом топливе и деревьях
- Разложение и углерод
- Подведение итогов
Геохимический цикл углерода (круговорот углерода в природе) – это процесс, посредством которого углерод циркулирует между атмосферой, гидросферой, литосферой и живыми организмами (биосферой).
Читайте также:
Углерод: важнейший элемент
Когда вы в последний раз видели периодическую таблицу Менделеева? Возможно, вы помните таблицу, которая висела на стене в вашем школьном классе. В ней содержится вся ключевая информация о каждом элементе, существующем на Земле. Одни из элементов, представленных в таблице, редки и незнакомы, например иттрий и калифорний. Другие являются драгоценными и благородными, например, золото и серебро.
Но в периодической таблице есть один элемент, который незаменим для каждого живого организма. Он также входит в состав воздуха и постоянно циркулирует через нашу Землю, живые организмы и атмосферу. Этот элемент – углерод, и в этой статье мы рассмотрим очень важный процесс, называемый геохимическим циклом углерода.
Особенности круговорота углерода
Углерод – это элемент, который встречается во многих различных формах и местах нашей Земли и атмосферы. Как упоминалось ранее, он в больших количествах содержится в живых организмах. Без этого элемента мы бы даже не существовали. Ключевые молекулы, из которых состоит наш организм, такие как белки, углеводы и ДНК, содержат углерод в качестве основного компонента. Углерод также в изобилии присутствует в нашей атмосфере в форме углекислого газа или CO2. Кроме того, углерод также содержится в Земле в виде ископаемого топлива.
Круговорот углерода – это, по сути, естественный способ повторного использования атомов углерода различными способами и в разных местах. Это процесс, при котором углерод перемещается из атмосферы в живые организмы и Землю, а затем обратно в атмосферу. Но как он работает и что заставляет углерод циркулировать?
Важно понимать, что наша Земля и ее атмосфера в целом являются замкнутой средой. Материя, которая существует сейчас, – это все, что у нас когда-либо будет. Вы когда-нибудь слышали фразу: «Материю невозможно создать или уничтожить»? Возьмем, к примеру, воду. Вода постоянно циркулирует на Земле и атмосфере. Она испаряется из океанов и других водоемов и удерживается в облаках. Затем выпадает в виде дождя или снега. Вода никогда не создается и не уничтожается, она лишь переpaбатывается.
Точно так же у нас есть фиксированное количество углерода на Земле и в атмосфере. Мы находимся в нашем собственном пузыре, и, по сути, пpaктически ничто не выходит из нашего мира и не входит в него. Мы не получаем межгалактических поставок необходимых элементов, таких как углерод. Это означает, что весь углерод на Земле и в атмосфере, равен тому количеству, которое у нас всегда было. Итак, когда формируются новые организмы, необходим углерод для образования ключевых молекул, таких как белок и ДНК. Но откуда он берется? Вот тут и начинает работать круговорот углерода в природе.
Фотосинтез и клеточное дыхание
Как упоминалось ранее, углерод находится во многих различных формах и в разных местах. Мы уже знаем, что он находится в нашей атмосфере. Но только некоторые организмы действительно могут использовать атмосферный углерод. Давайте начнем с рассмотрения процесса фотосинтеза, посредством которого углерод в атмосфере в форме CO2 используется растениями.
Растения могут производить органические вещества, используя несколько простых ингредиентов: CO2, воду (или H2O) и солнечную энергию. Это можно представить следующим уравнением:
6CO2 (диоксид углерода) + 6H2O (вода) + солнечный свет → C6H12O6 (углевод) + 6O2 (кислород)
Теперь вы можете видеть, что в процессе фотосинтеза атомы углерода были взяты из углекислого газа и использованы для создания C6H12O6 или глюкозы. И куда пойдет углерод дальше?
Подумайте, кто может есть растения. Например, люди, которые должны добывать себе пищу, чтобы выжить. Итак, когда мы едим растительные продукты, мы получаем из них глюкозу. Когда мы едим мясо, мы также можем получить глюкозу, так как животные питаются растениями.
После переваривания глюкоза из растения расщепляется в наших клетках для выработки энергии. Этот процесс называется клеточным дыханием. По сути, это процесс, противоположный фотосинтезу, и его побочным продуктом является CO2. Организмы избавляются от этих отходов, выдыхая их обратно в атмосферу. Каждый раз, когда вы дышите, вы участвуете в круговороте углерода, потому что выдыхаете CO2. Таким образом, вы можете видеть, как углерод движется по всей планете и влияет на каждый организм.
Углерод в ископаемом топливе и деревьях
Некоторое количество углерода в нашем мире находится в подвешенном состоянии сотни или даже миллионы лет. Углерод задерживается в ископаемом топливе, таком как уголь и нефть. Ископаемое топливо состоит из трaнcформированных останков живых организмов и содержит много энергии. Мы сжигаем ископаемое топливо для получения энергии, и в этом процессе углерод возвращается в атмосферу в форме CO2.
Еще одно место, где углерод задерживается на долгое время – это деревья. Поскольку деревья живут очень долго, углерод не циркулирует, пока дерево не умрет или не сгорит. Затем CO2 выпускается обратно в атмосферу, и цикл продолжается, поскольку этот углерод снова используется растениями для создания пищи.
Разложение и углерод
Другой важный способ круговорота углерода в живых организмах – это разложение. Например, представьте, что сейчас осень, и листья меняют цвет и опадают на землю. Эти листья содержат углерод в виде глюкозы, образующийся в результате фотосинтеза. Когда листья падают на землю, они со временем разлагаются. Разложение высвобождает атомы углерода обратно в почву. И через процесс дыхания, в конечном итоге, этот углерод будет выпущен обратно в атмосферу в виде CO2.
Подведение итогов
Круговорот углерода в природе – это процесс, при котором углерод перемещается между всеми оболочками Земли и живыми организмами. Растения забирают углекислый газ из воздуха и используют его для синтеза питательных веществ. Затем животные едят растения, и углерод накапливается в их телах или выделяется в виде CO2 при дыхании. Углерод также возвращается в атмосферу при сжигании древесины и ископаемого топлива или разложении мертвых организмов.
Выглядываешь в окошко, и ликуешь, увидев первый снег. Бывает, что он полностью покрывает своим пушистым покрывалом, все что только возможно....
23 04 2024 23:30:58
Стихотворение «В тот год осенняя погода…» – это отрывок из романа «Евгений Онегин». Строки становятся вступлением к пятой главе поэмы....
22 04 2024 20:40:55
Европа занимает меньшую территорию континента Евразия и считается частью света, а не отдельным материком. С Азией ее разделяет хрeбeт Уральских гор....
21 04 2024 14:58:19
Дочерние клетки - это клетки, которые являются результатом деления одной родительской клетки. Они производятся при делении посредством процессов митоза и мейоза....
20 04 2024 19:54:40
Австралийский келпи - порода собак родом с зеленого континента, которая отличается активностью и умом....
19 04 2024 2:12:53
На самом деле грибы выделили в отдельное царство только в 1970-х годах, хотя некоторые уникальные особенности этих организмов были известны ещё в XVIII в....
18 04 2024 23:54:17
Наверное нет ни одного школьника, который не ждал с нетерпением каникулы. Они конечно каждый раз наступают, но всегда проходят очень быстро. Я чаще всего не успеваю отдохнуть в свое удовольствие. Даже летние каникулы слишком быстротечны....
17 04 2024 5:44:18
Она наступает незаметно, о ее приходе мы узнаем: по календарю, по пожелтевшей листве, сокращающимся дням и длинным темным ночам....
16 04 2024 9:46:20
Девятипоясной броненосец (Dasypus novemcinctus) — некрупное млекопитающее, члeн семейства Броненосцевые (Dasypodidae), родом из Северной, Центральной и Южной Америки....
15 04 2024 21:14:49
Панголина иногда называют «чешуйчатым муравьедом». Некоторые люди также называют его шишкой с ногами или артишоком с хвостом. Однако несмотря на то, как его описать, панголин, безусловно, очень странное животное!...
14 04 2024 3:22:40
Наступил выходной, и погода установилась как раз такой, которая бывает настоящим зимним днем. Был небольшой мороз, слегка пощипывающий щеки, небо без единого облачка, гoлyбого цвета....
13 04 2024 12:33:58
Существует довольно много красивых, интересных, но редких пород ‒ как старых, так и выведенных недавно. Поклонников у них немного, и они нечастые гостьи кошачьих выставок....
12 04 2024 23:48:34
Субарктический климат, также называемый бореальным, субальпийским или субполярным климатом, встречается на больших участках суши, которые выходят за пределы умеренного воздействия Мирового океана....
11 04 2024 14:21:25
Биом тундры – это экосистема, которая расположена на Северном полюсе. Он окружает полярный круг и самый холодный биом планеты....
10 04 2024 5:28:28
Как приятно плавать в прозрачных и теплых тропических водах, наблюдая за цветовым многообразием жизнь вдоль рифов и береговых линий....
09 04 2024 21:15:45
Далеко не все грибы являются съедобными и полезными для нашего организма, многие из них- несъедобные или даже ядовитые. Несъедобными грибами считаются те грибы, которые имеют плохие вкусовые хаpaктеристики или же при употрeблении в пищу человеком могут вызвать отравление, а в некоторых случаях даже cмepть....
08 04 2024 15:54:57
Наиболее важным фактором, определяющим расположение растений, является климат. Европа простирается от прибрежных районов Средиземного и Черного морей до......
07 04 2024 3:45:56
Песни многих видов птиц являются очень сложными и могут состоять из десятков нот в секунду. Согласно исследованиям, певчие птицы способны делать до 30 мини-вдохов в секунду, чтобы не отставать от мелодии......
06 04 2024 9:11:39
ОТВЕТ: Пингвины живут в Антарктиде, так как очень хорошо приспособлены к сильному холоду благодаря своим уникальным......
05 04 2024 14:23:57
Хомяки предпочитает есть зерна, овощи и фрукты, но могут ли они есть клубнику? Эта статья предоставит вам основные рекомендации по кормлению ваших милых хомячков питательными и безопасными продуктами....
04 04 2024 2:53:36
Биогеография - это географическая наука, которая изучает особенности распределения живых организмов по планете как в прошлом, так и в настоящем....
03 04 2024 15:51:57
Вы верите, что есть растения, которые время от времени едят насекомых или других маленьких животных?...
02 04 2024 11:50:23
Усатые питомцы явно не одобряют водные процедуры. Почему? Конечно, на то есть веские основания....
01 04 2024 7:46:29
Нефть – это очень ценный ресурс, который называют «черным золотом». У некоторых богатых стран вся экономика построена на добыче нефти. Чем же так ценно это полезное ископаемое?...
31 03 2024 16:33:30
Географическая информация – это данные о различных географических объектах и явлениях, в которых обычно указывается их положение на нашей планете....
30 03 2024 15:55:48
Особенности климатических условий Индийского океана определяются расположением его большей части в тропических и экваториальных широтах....
29 03 2024 6:10:54
Биом луга - наземные места обитания, где доминирующей растительностью являются травы, а также отсутствуют или растут в незначительном количестве деревья....
28 03 2024 13:45:54
Издавна, совы овеяны мифами и суевериями. В данной статье представлены ТОП-5 мифов про этих удивительных птиц......
27 03 2024 19:40:59
В этой статье представлены 10 пород собак разных размеров, которые лучше всего подходят для содержания в квартире. Кроме того, за ними легко ухаживать и они не слишком шумные....
26 03 2024 9:47:51
Каждая климатическая зона или природная зона России хаpaктеризуется особым составом почв. На него влияет климат, рельеф, флора и фауна. Плодородие почвы варьируется в зависимости от региона, а также количества питательных элементов....
25 03 2024 4:44:33
Мейоз представляет собой двухэтапный процесс деления клеток при котором репродуцируются пoлoвые клетки с уменьшенным в двое относительно родительской клетки числом хромосом....
24 03 2024 2:36:22
За 500 лет вымерло около 850 биологических видов. Причина этой катастрофы заключается в деятельности человека. Какие же виды животных сегодня мы можем увидеть только на картинках и старых фото?...
23 03 2024 2:10:21
Суровый климат тундры создает настолько сложные условия для жизнь, что лишь самые выносливые растения и животные способны обитать в этой среде....
22 03 2024 13:38:27
Они оба пятнистые, зубастые, усатые и большие. Как же отличить их друг от друга? На самом деле существует множество различий между ягуаром и леопардом......
21 03 2024 8:51:57
Существует несколько способов как можно предотвратить или исправить прыжки собаки на людей. Если у вас щенок, это поведение можно устранить с помощью последовательного обучения....
20 03 2024 4:14:57
Минеральные ресурсы - полезные ископаемые, которые образуются естественным образом в земной коре. Они могут иметь органическое и неорганическое происхождение....
19 03 2024 2:51:49
Птицы - один из шести основных классов животных, хаpaктерной особенностью которых является пышное оперение и способность (большинства видов) летать....
18 03 2024 23:36:27
В этой статье представлены некоторые основные интересные факты про седьмую планету Солнечной системы - Уран....
17 03 2024 20:17:19
ОТВЕТ: Морские звезды питаются либо путем выворачивания своих желудков наизнанку и введения пищеварительных ферментов на добычу, либо захватывая......
16 03 2024 3:59:46
Испания расположена на материке Евразия. Она занимает большую часть Пиренейского полуострова, то есть находится в Южной Европе....
15 03 2024 17:41:58
ОТВЕТ: К хищным или плотоядным животным относятся животные, чей рацион состоит из других животных. Адаптации для плотоядного рациона включают в себя разнообразие охотничьего поведения и развитие способов захвата добычи....
14 03 2024 5:41:16
Картина «Березовая роща» вся в солнечных лучах, они переливаются и играют. Так же умело используется передача солнечного света и тени от стволов деревьев. Перед нами молодые белоствольные березки. Они словно подружки расположились парами, для того чтобы пошептаться....
13 03 2024 15:42:34
Выделяют три основных типа экосистем: пресноводные, морские и наземные. Каждый вид экосистемы может включать самые разные среды обитания и, таким образом, объясняется разнообразие флоры и фауны на планете Земля....
12 03 2024 18:49:41
Удивительная флора Байкала – это сочетание редких и охраняемых видов, а также распространенных лекарственных растений. Богатство хвойных и широколиственных лесов способствовало зарождению прекрасного природного мира, в котором обитает и множество птиц, и десятки видов животных....
11 03 2024 15:49:23
Наконец наступает май – один из самых ярких и всеми любимых весенних месяцев. Земля уже полностью прогрелась и готова к росту растений....
10 03 2024 6:43:52
ОТВЕТ: Вес хомяков может сильно варьироваться в зависимости от вида, к примеру, хомяк золотистый (сирийский) обычно весит......
09 03 2024 20:40:32
Хотя бактерии и вирусы могут иметь некоторые общие хаpaктеристики, они также очень разные....
08 03 2024 20:55:30
Список и краткое описание основных заливов и проливов, омывающих берега Африканского континента....
07 03 2024 14:45:29
Люди любят божьих коровок. А как же их не любить? Они симпатичны, как маленькие кнопочки с крохотной красной оболочкой и черными пятнышками.Считается хорошей......
06 03 2024 13:16:10
Леса составляют чуть больше 45% от площади России, и почти четверть от общей площади лесов мира. В европейской части страны их намного меньше, чем в азиатской. Чаще всего встречаются такие лесообразующие породы деревьев, как ель, лиственница, сосна, кедр, дуб, клен и граб....
05 03 2024 21:49:53
Еще:
Знания -1 :: Знания -2 :: Знания -3 :: Знания -4 :: Знания -5 :: Знания -6 :: Знания -7 :: Знания -8 :: Знания -9 ::
Размножение и развитие животных (3 класс, окружающий мир)
Морфологический разбор причастия – примеры морфемного разбора слова по составу
Самая краткая биография Андерсена
Этапы антропогенеза – основные в таблице (9 класс, биология)
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Лица глаголов, как определить – таблица для 1, 2, 3 лица в русском языке
Агния Барто биография для детей (3 класс) кратко
Местоимения 3 лица в русском языке, единственного и множественного числа
Краткая биография Пастернака Бориса Леонидовича интересное о творчестве писателя
Природные зоны Башкортостана и Уфы
Строение глаза и функции его частей в таблице
Московский Кремль и его достопримечательности (2 класс, окружающий мир)
Естественный и искусственный отбор – сравнение в таблице
Спряжения глаголов – как определить, таблица 1 и 2 спряжения в русском языке, правило и исключения
Природные зоны России — карта, названия, географическая хаpaктеристика и таблица
Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото
Наклонение глагола – как определить, таблица с примерами в русском языке
Взаимоотношения между организмами – примеры, хаpaктеристика и таблица
Самая краткая биография Гайдара
Самая краткая биография Грига
Анализаторы человека в таблице, центральные отделы органов чувств
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Красота гор, самые высокие горы (доклад 2 класс, окружающий мир)
Богатство (обществознание, 5 класс)
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Предлоги места в английском языке в таблице (4 класс)
Богдан Хмельницкий краткая биография
Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира
Основные природные зоны Канады
Онлайншкола английского языка Englex. Отзывы сотрудников
Сходство и различие между митозом и мейозом
Самая краткая биография Бетховена
Краткая биография Бетховена и интересные факты жизни и творчества композитора Людвига ван Бетховена для детей
Основные события Первой мировой войны – хронология в таблице
Строение и функции кожи человека в таблице
Самая краткая биография Марко Поло
Мэджик Джонсон (Magic Johnson) краткая биография баскетболиста
Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования
Определение, примеры, виды и формы комменсализма
Природная зона Санкт-Петербурга – в какой находится
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности
Строение эукариотической клетки в таблице, кратко о функциях (9 класс, биология)
Интересные факты о Северной Америке