Karbon döngüsü

Yazar: Leandro Alegsa

18-05-2022

Karbon döngüsü, karbonun Dünya üzerinde depolanma ve yer değiştirme şeklidir. Bazı ana olaylar yüz milyonlarca yıl sürerken, diğerleri yılda bir gerçekleşir.

Karbonun karbon döngüsüne girmesinin başlıca yolları volkanlar ve kömür ve gaz gibi fosil yakıtların yakılmasıdır. Tarihin büyük bölümünde karbon döngüsüne en büyük karbon kaynağı volkanlardı, ancak son yüz yılda fosil yakıtları yakan insanlar havaya volkanlardan yaklaşık yüz kat daha fazla CO₂ ekliyor. Yani, volkanlar tarafından havaya eklenen her bir ton CO₂ için, insanlar tarafından havaya yaklaşık 100 ton CO eklenmiştir. ₂

Karbonun atmosferden alınmasının ana yolu, canlı organizmalar tarafından fotosentez yapılmasıdır. Bunun bir kısmı öldüklerinde ve ayrıştıklarında serbest kalır, ancak bir kısmı da tortulara gömülür. Bu durum şemada gösterilmiştir. Tortu kayaya dönüşür ve artık katı olan CO'yu içeren kireçtaşı gibi karbonat kayalarıdır₂ . Bitkilerden gelen karbonun bir kısmı da toprağın bir parçası haline gelir ve burada ayrışmadan önce uzun süre kalabilir.

Başka bir işlem CO'yu₂ havadan alır. Yağmurla ayrışma CO'yu₂ seyreltik karbonik asit formunda yıkar. Bu, kaya ile reaksiyona girerek onu çözmeye ve yok etmeye yardımcı olur. Bu da tortu olarak son bulur.

"Ayrışma, kayaların çözünmesi için gerekli olan atmosferik karbondioksitin büyük bir tüketicisidir".

CO'nun bir kısmı₂ okyanusta da çözünmüş halde bulunur. Şu anda okyanuslar her yıl saldıklarından daha fazla CO₂ almaktadır. Ancak bu durum okyanusları daha asidik hale getiriyor.

Tortul kayalardaki karbon deposu atmosferdeki CO'dan₂ çok daha fazladır (bu diyagramda gösterilmemiştir). Sonunda, okyanus levhaları levha tektoniğinde daldıkça havaya geri döner. Levha sınırlarının kenarlarında (ve diğer bazı yerlerde) volkanlar oluşur ve CO püskürtür₂ . Bu da döngüyü tamamlar.

Karbon döngüsü diyagramı. Siyah rakamlar her aşamada ne kadar karbon depolandığını milyarlarca ton olarak göstermektedir ("GtC" gigaton karbon anlamına gelmektedir ve rakamlar 2004 yılı civarında kaydedilmiştir). Mor sayılar ise her yıl her bir aşama arasında ne kadar karbonun hareket ettiğini göstermektedir. Bu diyagramda tanımlandığı şekliyle tortullar, ~70 milyon GtC karbonat kayası ve kerojeni (diğer organik tortular) içermemektedir.

Özet

Karbon döngüsü, karbonun ekosistem boyunca geri dönüştürüldüğü bir süreçtir. Canlı maddelerdeki karbon konsantrasyonu (%18), yeryüzündeki konsantrasyonundan (%0,19) neredeyse 100 kat daha fazladır. Yani canlılar cansız çevrelerinden karbon çekerler. Yaşamın devam edebilmesi için bu karbonun geri dönüştürülmesi gerekir. Karbon döngüsüne ayrıntılı bir bakış için diyagrama bakınız. Karbonun bu döngüde izlediği yola örnek olarak atmosferdeki karbondioksitin bitkiler tarafından emilmesi ve fotosentezde kullanılarak bitkinin enerji için kullandığı şekerlerin üretilmesi verilebilir. Bitki öldüğünde, ayrışır ve bitkide depolanan karbon milyonlarca yıl içinde kömüre (bir fosil yakıt) dönüşür. Kömür yakılır ve atmosfere karbondioksit verir.

Şu anda karbon döngüsü ve insan faaliyetlerinin bunu nasıl etkilediği uluslararası haberlerde önemli bir konu. Fosil yakıtlar yenilenemeyen bir kaynaktır, bu da kolayca değiştirilemeyecekleri anlamına gelir. Fosil yakıt kullanımımız 1900 yılından bu yana her 20 yılda bir neredeyse iki katına çıkmıştır. Bu karbondioksit salınımı sera etkisine ve asit yağmurlarına katkıda bulunmaktadır.

Karbon döngüsü Joseph Priestley ve Antoine Lavoisier tarafından keşfedilmiş ve Humphry Davy tarafından popüler hale getirilmiştir.

İlgili sayfalar

Yörüngedeki Karbon Gözlemevi
su döngüsü
azot döngüsü

Sorular ve Yanıtlar

S: Karbon döngüsü nedir?

C: Karbon döngüsü, karbonun Dünya'da depolanma ve yer değiştirme şeklidir. Yüz milyonlarca yıl süren süreçlerin yanı sıra her yıl gerçekleşen süreçleri de içerir.

S: Karbonun karbon döngüsüne girmesinin ana yolları nelerdir?

C: Karbonun karbon döngüsüne girmesinin ana yolları volkanlar ve kömür ve gaz gibi fosil yakıtların yakılmasıdır. Yakın tarihte fosil yakıtları yakan insanlar havaya volkanlardan yaklaşık yüz kat daha fazla CO2 ekliyor.

S: Fotosentez CO2'yi atmosferden nasıl uzaklaştırır?

C: Canlı organizmalar tarafından gerçekleştirilen fotosentez, CO2'yi enerji üretimi için bünyelerine alarak atmosferden uzaklaştırır. Bunun bir kısmı öldüklerinde ve ayrıştıklarında serbest kalır, ancak bir kısmı da tortul kayalara gömülür.

S: Ayrışma kayaların çözünmesine nasıl yardımcı olur?

C: Yağmurla ayrışma, seyreltik karbonik asit formundaki CO2'yi yıkar ve bu da kaya ile reaksiyona girerek kayanın çözülmesine ve yok olmasına yardımcı olur. Bu süreç aynı zamanda döngünün tamamlanmasına yardımcı olan tortu olarak da sonuçlanır.

S: CO2'nin bir kısmı başka nerelerde çözülür?

C: Bazı CO2 okyanuslarda da çözülür ve burada atmosfere geri salınmadan veya tortul kayaların bir parçası haline gelmeden önce uzun süre kalabilir.

S: Volkanlara kıyasla insanlar tarafından havaya ne kadar daha fazla CO2 eklenmiştir?

C: Volkanlar tarafından havaya eklenen her bir ton CO2'ye karşılık, son yüz yılda insanlar tarafından yanma yoluyla havaya yaklaşık 100 ton CO2 eklenmiştir.

S: Kayaların çözünmesi için gerekli olan atmosferik Karbondioksitin büyük bir tüketicisi nedir?

C: Ayrışma, kayaların çözünmesi için gerekli olan atmosferik Karbondioksitin büyük bir tüketicisidir.