ماهي العملية التي تخفض نسبة الكربون من الهواء الجوي

العملية التي تخفض نسبة الكربون من الهواء الجوي هي

دورة الكربون هي العملية التي تخفض نسبة الكربون من الهواء الجوي، وهي العملية يتم فيها تبادل مركبات الكربون بين المحيط الحيوي والغلاف الأرضي والغلاف الجوي والغلاف المائي والغلاف الجوي للأرض.

خطوات دورة الكربون

بشكل عام، تُعَدُّ العمليات البيولوجية والجيولوجية مهمة جدًا للحفاظ على توازن الكربون على الكوكب، وتنقسم دورة الكربون إلى الخطوات التالية:

• دخول الكربون إلى الغلاف الجوي

يمثل دخول ثاني أكسيد الكربون على شكل كربون في الغلاف الجوي بداية دورة الكربون، وقبل ذلك يخضع ثاني أكسيد الكربون لعملية التنفس التي تطلق بها الكائنات الحية الطاقة من طعامها، وكذلك عملية الاحتراق، وتتضمن هذه العمليات إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

• امتصاص المنتجين لثاني أكسيد الكربون

تتم الخطوة الثانية من عملية التمثيل الضوئي عندما يدخل ثاني أكسيد الكربون إلى كائنات التمثيل الضوئي مثل النباتات والطحالب، ثم يتم تحويله إلى سكريات للاستفادة من الطاقة والاستنساخ الخاص بها.

• مرور مركبات الكربون في السلسلة الغذائية

 تدخل مركبات الكربون التي تنتجها النباتات في السلسلة الغذائية، وعندما تتناول الحيوانات هذه النباتات التي تحتوي على مركبات الكربون، فإنها تستهلكها.

• عودة الكربون إلى الغلاف الجوي

يتم في هذه الخطوة إعادة الكربون إلى الغلاف الجوي عن طريق المحللات مثل البكتيريا والفطريات التي تتغذى على جثث الحيوانات، وذلك لأن عملية التحلل تنتج ثاني أكسيد الكربون كمنتج ثانوي.

نبذة عن دورة الكربون على الأرض

يوجد الكربون في الغلاف الجوي على شكل ثاني أكسيد الكربون، يدخل الكربون إلى الغلاف الجوي من خلال العمليات الطبيعية مثل التنفس والتطبيقات الصناعية مثل حرق الوقود الأحفوري، وفي عملية التمثيل الضوئي تنطوي على امتصاص CO 2 من النباتات لإنتاج الكربوهيدرات وتتم من خلال المعادلة التالية:

CO 2 + H 2 O + الطاقة→ (CH 2 O) n  + O 2

ثم بعد ذلك، تمر مركبات الكربون على طول السلسلة الغذائية من المنتجين إلى المستهلكين. يتواجد معظم الكربون في الجسم على شكل ثاني أكسيد الكربون عن طريق التنفس. يتمثل دور المحللين في أكل الكائنات الحية الميتة وإعادة الكربون من أجسامهم إلى الغلاف الجوي. يتم هذه العملية من خلال المعادلة التالية:

(CH 2 O) n  + O 2→

CO 2 + H 2 O

نبذة عن دورة الكربون المحيطية

دورة الكربون المحيطية هي عملية تتم في المحيط تتضمن امتصاص كمية من الكربون أكبر من الكمية التي تنبعث منه. ثم، يقوم الكائنات البحرية بتحويل الكربون إلى كربونات الكالسيوم، وهذه المواد تشكل المكونات الأساسية لصنع الأصداف الصلبة الموجودة في المحار

عندما تموت الكائنات الحية التي تحتوي على قذائف من كربونات الكالسيوم، تتحلل أجسامها ويتراكم قذائفها الصلبة في قاع البحر. ثم تتكسر تحت ضغط هائل بفعل الأمواج والضغط، وتتحول في النهاية إلى الحجر الجيري.

عندما تتعرض صخور الحجر الجيري للهواء، يتعرضون للعوامل الجوية مما يؤدي إلى إطلاق الكربون مرة أخرى في الغلاف الجوي على شكل ثاني أكسيد الكربون.

أنواع دورة الكربون

يمكن تقسيم دورة الكربون إلى نوعين بناءً على مدة العملية وهما:

• دورة الكربون قصيرة المدى: يحدث هذا النوع خلال فترة زمنية قصيرة نسبيا، تم تسميته بهذا الاسم لأنه يستغرق أياما أو شهورا أو سنوات حتى يتدفق الكربون عبر خزانات الكربون المختلفة
• دورة الكربون طويلة المدى: يستغرق حدوث هذا النوع من الدورة الكربونية آلاف السنين، حيث يتم تخزين الكربون الزائد من الدورة القصيرة المدى لفترة طويلة قبل إطلاقه

أهمية دورة الكربون في الطبيعية 

• الحفاظ على الغلاف الجوي 

رغم وجود ثاني أكسيد الكربون في آثار صغيرة في الغلاف الجوي، إلا أنه يلعب دورا حيويا في موازنة الطاقة واحتجاز الإشعاعات طويلة الأمواج من الشمس، لذلك يشكل غطاءا فوق الكوكب. وإذا حدث اضطراب في دورة الكربون، فسيؤدي ذلك إلى عواقب وخيمة مثل التغيرات المناخية والاحتباس الحراري وزيادة نسبة الغازات الدافئة

• لها دور حيوي

الكربون هو جزء لا يتجزأ من كل أشكال الحياة على الأرض، بما في ذلك البروتينات والدهون والحمض النووي البشري، وتعتمد جميع أشكال الحياة المعروفة على الأرض على الكربون، وبالتالي دور الكربون، جنبا إلى جنب مع دورات النيتروجين والأكسجين، حيوي في وجود الحياة على الأرض

• ضرورية للحياة

تعد دورة الكربون أساسية للحياة، حيث تتكون جميع الكائنات الحية من الكربون بطريقة أو بأخرى، ولذلك فإن حقيقة وجود الكربون ضرورية للغاية للحياة نفسها، وعند فشل هذه العملية، قد تتوقف الحياة وتعاني من العطل والتوقف.

• يعد الحفاظ على التوازن في النظم البيئية أمرا هاما

تعتبر عملية دورة الكربون مهمة للغاية في الحفاظ على التوازن في النظم البيئية، نظرًا لحركة الكربون في الخزانات المختلفة. إذا حدث اضطراب في التوازن، فقد يحدث كوارث بيئية خطيرة مثل الاحتباس الحراري.

لا يزال العلماء والباحثون يبحثون عن طرق جديدة لاستخدام مصادر غير كربونية للطاقة

• مهمة للسلسلة الغذائية

العلاقة الوثيقة بين دورة الكربون والسلسلة الغذائية تتمثل في أن جميع الكائنات الحية مصنوعة من الكربون.

ينتقل الكربون الموجود في المصادر الغذائية إلى المستهلكين عن طريق سلسلة الغذاء، والذين يتناولون منتجات غذائية يحصلون على الكربون الذي تحتويه هذه المنتجات، وكذلك المستهلكون الذين يتناولون منتجات أخرى.

• هام لتنظيم المناخ  

كل من ثاني أكسيد الكربون والميثان هما المسؤولان الرئيسيان عن ظاهرة الاحتباس الحراري، حيث تتكون هذه الغازات من الكربون، ومن الواضح أن عملية دورة الكربون تحدد كمية هذه الغازات في الغلاف الجوي، وعندما يتم إطلاق كمية كبيرة من الكربون في الغلاف الجوي، يزيد مستوى غازات الاحتباس الحراري، وبالتالي يحجز المزيد من الحرارة في الأرض، وبالتالي، فهم كيفية حدوث دورة الكربون في البيئة يمهد الطريق لفهم مناخ العالم وتطوير طرق للحد من انبعاثات الكربون، ويستخدم أيضا محايدة الكربون لتقليل نسبة الكربون في الغلاف الجوي