Karbonkretsløpet

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk
Figur 1: Skjema av det naturlige karbonkretsløpet. Halvfeite fall angir mengden av karbon i gigatonn (10¹² kg). Kursive tall angir flyt av karbon i gigatonn per år. (Mengdene i skjemaet tilsvarer tilstanden før den industrielle revolusjonen, dvs. inntil rundt 1750.)
Figur 2: Skjema av karbonkretsløpet i 2005. Endringene i forhold til figur 1 skyldes menneskelige karbondioksidutslipp pga. forbrenning av fossilt karbon.

Karbonkretsløpet (eller karbonsyklusen) betegner karbonets kretsløp gjennom luften (atmosfæren), vannmassene (hydrosfæren), levende organismer (biosfæren), jordsmonnet (pedosfæren) og berggrunnen (litosfæren).

Atmosfære–hydrosfære[rediger | rediger kilde]

Det naturlige karbonkretsløpet er illustrert i figur 1. Karbon forekommer i luften i form av karbondioksid (CO2), der det (før de menneskelige påvirkningene) utgjorde ca. 0,028 % av luftens volum. Luftens karbondioksid står i en dynamisk likevekt med CO2 i oseanenes vannmasser, der CO2 løser seg i havvannet (og derved blir til kullsyre, H2CO3). Mengden CO2 som til enhver tid kan løse seg i havene, er bl.a. påvirket av havtemperaturen (i varmt vann kan det løse seg mindre CO2). Men grovt sett er mengden CO2 som havene opptar fra atmosfæren, like stor som mengden CO2 atmosfæren tar opp fra havene.

Atmosfære–biosfære–pedosfære[rediger | rediger kilde]

Karbondioksid tas også opp av planter og andre fotosyntetiserende organismer. Fotosyntese er en prosess der (bl.a.) planter omdanner karbondioksid pluss vann (H2O) til sukker (f.eks. C6H1206) pluss oksygen (O2). Luftens karbon blir derved omdannet til organisk karbon – først og fremst sukker, som i sin tur kan omdannes til andre karbohydrater, proteiner eller fett. Disse organiske karbonforbindelsene føres så videre oppover i næringskjeden, når planter spises av dyr, og disse igjen av andre dyr osv. De aller fleste organismer (unntatt enkelte bakterier) dekker sitt energibehov ved å forbrenne disse karbonforbindelsene (med oksygen) til karbondioksid (og vann). På denne måten blir den samme mengden karbon som plantene har trukket ut av luften, igjen ført tilbake til atmosfæren.

Når planter eller dyr dør, blir deres organiske substans del av jordsmonnet, der det brytes ned av bl.a. sopp og mikroorganismer. Også denne nedbrytingen er kjemisk sett en forbrenning. Et tre avgir altså like mye CO2 som det har tatt opp for å bygge opp sin egen biomasse – uansett om treet spises opp av en planteeter, om det dør og forråtner, eller om det forbrennes i en skogsbrann eller som fyringsved.

I mindre mengder utvaskes også organisk karbon fra landjorda og havner via elver i havene.

Hydrosfæren–litosfæren[rediger | rediger kilde]

I havene synker dødt organisk materialet mot bunnen. Mesteparten av næringsstoffene blir tatt opp av andre organismer før det når bunnen, eller føres bort av havstrømmene og kommer til overflaten igjen ved en oppstrømning. En liten del sedimenterer derimot og akkumuleres ved havbunnen. Det er slike organiske karbonavsetninger som i geologisk tid kan omvandles til kull eller olje. Dette såkalte fossile karbonet er blitt en del av jordskorpen (litosfæren).

Menneskets påvirkning av karbonkretsløpet[rediger | rediger kilde]

Mennesket har i den industrielle revolusjonen begynt å brenne fossilt karbon. Dette har ført til en markert endring i karbonkretsløpet, som vises i figur 2. Hovedforskjellen er at det ved brenning av fossilt karbon produseres mer CO2 enn det forbrukes. Dette har i løpet av de siste ca. 200 år ført til at det i dag (2005) finnes 319 gigatonn (10¹² kg) mer karbon i omløp enn før den industrielle revolusjonen. Mesteparten av dette karbonet finnes (som karbondioksid) i atmosfæren, der det forsterker drivhuseffekten og fører til global oppvarming. Om lag 114 gigatonn har havnet i havene, der det (som kullsyre) bidrar til å gjøre vannet surere.