Chu trình cacbon (C)

Chu trình cacbon (C) CHỦ NHẬT, 06 THÁNG 6 2010 11:25 Cacbon là một trong những nguyên tố quan trọng tham gia vào cấu trúc của cơ thể, chiếm đến 49% trọng lượng khô. Cacbon tồn tại trong sinh quyển dưới các dạng chất vô cơ, hữu cơ và trong cơ thể sinh vật. Cacbon tham gia vào chu trình ở dạng khí cacbon dioxit (CO2) có trong khí quyển.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chu trình cacbon (C) Chu trình cacbon (C)CHỦ NHẬT, 06 THÁNG 6 2010 11:25Cacbon là một trong những nguyên tốquan trọng tham gia vào cấu trúc củacơ thể, chiếm đến 49% trọng lượngkhô. Cacbon tồn tại trong sinh quyểndưới các dạng chất vô cơ, hữu cơ vàtrong cơ thể sinh vật.Cacbon tham gia vào chu trình ở dạngkhí cacbon dioxit (CO2) có trong khí quyển. Trong khí quyển hàm lượng CO2 rất thấp, chỉ khoảng 0,03%, nhưng các dạng dự trữ cacbon rất phong phú và đa dạng (đó là thanđá, dầu mỏ, khí đốt, CaCO3). Có thểmô tả quá trình tham gia của cacbondưới dạng CO2 vào và ra khỏi hệ sinhthái như sau: (đối với môi trường trêncạn).Thực vật hấp thụ CO2 trong quátrình quang hợp và chuyển hoá thành những chất hữu cơ (đường,lipit, protein...) trong sinh vật sản xuất(thực vật), các hợp chất này là thức ăncho sinh vật tiêu thụ các cấp (C1, C2,C3,...), cuối cùng xác bả thực vât, sảnphẩm bài tiết của sinh vật tiêu thụ và xác của chúng được sinh vật phân huỷ (nấm, vi khuẩn) qua quá trìnhphân huỷ và khoáng hoá, tạo thành cácdạng C bán phân giải, các hợp chấttrung gian và C trong chất hữu cơkhông đạm và cuối cùng thànhCO2 (và H2O), CO2 lại đi vào khíquyển rồi lại được thực vật sử dụng.Qua đây, chúng ta nhận thấy rằng ởtrong môi trường, C là chất vô cơnhưng khi được quần xã sinh vật sửdụng thì đã được biến đổi thành C hữucơ (tham gia cấu tạo nên các chất hữu cơ khác nhau của cơ thể sinh vật). Trong quá trình vận động, cacbonở nhóm sinh vật sản xuất, các chất hữucơ tổng hợp được, chỉ một phần đượcsử dụng làm thức ăn cho sinh vật tiêuthụ còn phần lớn tích tụ ở dạng sinhkhối thực vật (như rừng, thảm mụcrừng...).Trong quá trình hoạt động sống, cácthành phần của quần xã sinh vật sẽ trãlại cacbon dưới dạng CO2 cho khíquyển thông qua quá trình hô hấp, sựcháy rừng và thảm mục rừng cũng trảlại cacbon cho khí quyển.Ở môi trường nước, C ở dạng hoà tan như cacbonat (CO32-) vàbicacbonat (HCO3-) là nguồn dinhdưỡng C cho các sinh vật thuỷ sinh. Cở môi trường nước sẽ chu chuyển quachuổi thức ăn trong thuỷ vực, bắt đầutừ thực vật thuỷ sinh đến động vật thuỷ sinh cở nhỏ (giáp xác) rồi đến động vật thuỷ sinh cở lớn (cá, tôm, cua...). Nhờ hoạt động nghề cá, 1 lượng lớn C sẽ được trã lại chokhí quyễn, bên cạnh đó trong chuỗithức ăn tự nhiên, các loài chim (ăn cá,tôm...) cũng phần nào đóng góp vàoviệc giải phóng C vào khí quyển. Trongchu trình C ở môi trường nước, C bịlắng đọng do xác động vật thuỷ sinh cóCa chết tạo nên CaCO3 (đá vôi) làmchu trình bị gián đoạn. Các trầm tích này khi được con người khaithác thì C trở về chu trình.Trong khí quyển, cacbon luân chuyểnnhanh hơn, khoảng 0,1 năm đối vớiCacbon oxyt (CO), 3,6 năm đối vớiMetan (CH4) và 4 năm đối với Cacbondioxyt (CO2). Tuy vậy trong chu trìnhC, vẫn có những giai đoạn C bị giữ lại một thời gian rất dài (người ta gọi đó là các chu trình phụ khôngkín). Ví dụ: Động thực vật khi chết đi(chủ yếu là thực vât) trong điều kiệnyếm khí, độ ẩm môi trường đất cao(hoặc ngập nước)...có thể không bịphân giải hoàn toàn thành CO2 vàH2O, mà trở thành hữu cơ bán phângiải dạng mùn thô hoặc than bùn tạonên đầm lầy than bùn. Than đá đượchình thành do quá trình vùi lấp củathảm thực vật rừng, do vậy mà chutrình C bị ngưng lại một thời gian, chođến khi nào than đá, than bùn này bịđốt cháy hoàn toàn (do nhiều tác nhânkhác nhau) C mới trở lại chu trình.Trong 100 năm qua, hàm lượng khí CO2 tăng lên là do tăng sử dụngnhiên liệu hoá thạch, huỷ hoại rừng(làm diện tích rừng bị thu hẹp) và canhtác nông nghiệp. Nồng độ CO2 khíquyển gia tăng từ 290 ppmv (0,029%)(ở thế kỷ 19) lên đến 325 ppmv(0,0325%) (ngày nay). Điều này chứngtỏ con người đã can thiệp quá mạnhvào chu trình CO2.. Cũng nên biết rằngCO2 là 1 trong 5 khí nhà kính (CO2,CFC, CH4, O3, NO2) gây nên hiệu ứng nhà kính (Greenhouse effect), làm cho trái đất nóng lên. Tronghỗn hợp khí nhà kính, CO2 là thànhphần chính của hỗn hợp khí này và chiếm tỷ lệ tương đối cao: 47%, CFC 19%, CH4 15%, O3 7%, NO2 12%. Theo tính toán của các nhà khoa học, khi nồng độ CO2 trong khí quyển tăng gấp đôi, thìnhiệt độ bề mặt trái đất tăng lên khoảng30C. Các số liệu quan trắc cho thấy,nhiệt độ trái đất đã tăng lên 0,50C trongkhoảng thời gian từ 1885 đến 1940 dothay đổi nồng độ CO2. Dự báo, nếukhông có biện pháp khắc phục hiệu ứngnhà kính, nhiệt độ trái đất sẽ tăng lên1,5 - 4,50 C vào năm 2050 và sẽ gây ranhiều hậu quả nghiêm trọng, tác độngmạnh mẽ tới nhiều mặt của môi trườngtrái đất, có thể nêu lên như sau:- Nhiệt độ trái đất tăng sẽ làm tan băngở 2 cực và dâng cao mực nước biển.Như vậy nhiều vùng sản xuất lươngthực trù phú, các khu đông dân cư, cácđồng bằng lớn, các thành phố lớn,nhiều đảo thấp có thể bị chìm trongnước biển.- Sự nóng lên của trái đất sẽ làm thay đổi điều kiện sống bình thườngcủa các loài sinh vật trên trái đất. Mộtsố loài thích nghi với điều kiện sốngmới sẽ thuận lợi phát triển. Trong khiđó nhiều lo ...