Сочинение на тему Влияние человека на углеродный цикл
- Опубликовано: 11.08.2020
- Предмет: Окружающая обстановка
- Темы: Загрязнение воздуха, Природа, Проблемы окружающей среды
Углерод имеет решающее значение для поддержания огромного диапазона функций Земли. Она богата в атмосфере (воздух), биосфере (живые и мертвые организмы), гидросфере (океаны, реки и озера) и литосфере (соли и камни). Они действуют как хранилища или резервуары углерода. Такие процессы, как эрозия, испарение, фотосинтез, дыхание и разложение, постоянно перемещают углерод между этими резервуарами. Углерод поступает, накапливается и покидает различные сферы Земли разными способами и в разных количествах. Углеродный цикл – это термин, используемый для описания путей перемещения углерода между ними.
Поток углерода в настоящее время сильно зависит от деятельности человека. Наиболее важным воздействием человека на углеродный цикл является сжигание ископаемого топлива, которое выделяет углекислый газ (CO2) в атмосферу.
- Сжигание ископаемого топлива
- Землепользование и изменение земельного покрова
- Атмосфера
В естественных условиях выброс углерода из ископаемого топлива происходит медленно, так как они попадают в мантию, а CO2 выделяется в результате вулканической активности. Однако люди сильно зависят от ископаемого топлива и извлекают его из литосферы в больших количествах. Ископаемое топливо, которое включает нефть, природный газ и уголь, используется почти во всех аспектах мировой экономики. Автомобили являются наиболее ярким примером, но больше углекислого газа на самом деле производится угольными и газовыми заводами, которые производят электричество как для промышленного, так и для бытового использования. Промышленное сельское хозяйство также работает на ископаемом топливе. Все искусственные удобрения синтезируются в процессе, который сжигает ископаемое топливо – обычно природный газ. Сжигание угля, нефти, природного газа и других ископаемых видов топлива удаляет из них углерод и выделяет его в виде CO2 в атмосферу.
Еще одно важное воздействие человека заключается в изменении земного покрова Земли, например, расчистке лесов или оставлении сельскохозяйственных районов, которые могут выделять или поглощать атмосферный CO2.
Большое количество углерода хранится в живых растениях. Таким образом, изменения в землепользовании, особенно в расчистке лесов (которые очень плотно населены растениями и поэтому содержат большое количество углерода), могут влиять на круговорот углерода двумя способами. Во-первых, удаление растительности устраняет растения, которые в противном случае могли бы захватывать углерод из атмосферы посредством фотосинтеза, который является процессом, посредством которого растения и некоторые бактерии используют энергию солнечного света для образования углеводов из углекислого газа. Во-вторых, поскольку густые леса заменяются зерновыми культурами / пастбищными угодьями / застроенными территориями, как правило, происходит чистое уменьшение накопления углерода, поскольку более мелкие растения (и, что еще хуже, бетон) хранят гораздо меньше углерода, чем крупные деревья. Вырубка лесов также позволяет эрозии гораздо больше почвы, и накопленный в почве углерод быстро попадает в реки. Хотя некоторые районы были выделены в качестве заповедников дикой природы, гораздо больше уязвимы для сжигания и вырубки в целях заготовки древесины и расчистки сельскохозяйственных земель.
Последствия, возникающие при взаимодействии человека с углеродным циклом
Из-за циклического характера углеродного цикла воздействие, которое люди вызывают, может привести к ряду усилений и обратных связей. Изменения в углеродном цикле влияют на каждый резервуар.
Весь этот дополнительный углерод должен куда-то уходить. До настоящего времени наземные растения и океан занимали около 55 процентов выбросов дополнительного количества углерода в атмосферу, в то время как около 45 процентов оставались в атмосфере. В конце концов, земля и океаны будут поглощать большую часть дополнительной двуокиси углерода, но целых 20 процентов могут оставаться в атмосфере в течение многих тысяч лет.
Основная проблема повышения уровня углекислого газа связана с тем фактом, что углекислый газ является парниковым газом. Углекислый газ, метан и галогенуглеводороды – это парниковые газы, которые поглощают широкий спектр энергии, включая инфракрасную энергию (тепло), излучаемую Землей, а затем повторно излучают ее. Переизлученная энергия распространяется во всех направлениях, но некоторые возвращаются на Землю, где она нагревает поверхность. Это известно как парниковый эффект. Международная группа ООН по изменению климата считает, что люди нарушают углеродный цикл настолько, чтобы радикально изменить глобальный климат, что может иметь огромные последствия для биоразнообразия, сельского хозяйства, погоды и общего состояния здоровья каждой экосистемы на планете.
Молекулы углекислого газа обеспечивают начальный нагрев теплицы, необходимый для поддержания концентрации водяного пара. Когда концентрация углекислого газа падает, Земля охлаждается, некоторое количество водяного пара выпадает из атмосферы, и парниковое потепление, вызванное водяным паром, падает. Аналогичным образом, когда концентрация углекислого газа возрастает, температура воздуха повышается, и в атмосферу испаряется больше водяного пара, что затем усиливает тепличное отопление. Углекислый газ – это газ, который устанавливает температуру. Углекислый газ контролирует количество водяного пара в атмосфере и, следовательно, величину парникового эффекта. В то же время, когда парниковые газы увеличиваются, средние глобальные температуры выросли на 0,8 градуса Цельсия (1,4 градуса по Фаренгейту) с 1880 года.
Около 30 процентов углекислого газа, который люди выбрасывают в атмосферу, диффундирует в океан в результате прямого химического обмена. Растворение углекислого газа в океане создает углекислоту, которая увеличивает кислотность воды. Вернее, слегка щелочной океан становится немного менее щелочным. С 1750 года pH поверхности океана снизился на 0,1, что на 30 процентов изменило кислотность.
Подкисление океана влияет на морские организмы двумя способами. Во-первых, углекислота реагирует с ионами карбоната в воде с образованием бикарбоната. Тем не менее, те же самые карбонат-ионы – это то, что нужно животным-строителям, таким как кораллы, для создания оболочек из карбоната кальция. С меньшим количеством доступного карбоната, животные должны тратить больше энергии, чтобы построить свои раковины. В результате оболочки оказываются более тонкими и хрупкими.
Во-вторых, чем более кислой является вода, тем лучше она растворяет карбонат кальция. В долгосрочной перспективе эта реакция позволит океану впитывать избыток углекислого газа, потому что больше кислой воды растворяет больше горных пород, выделяет больше карбонат-ионов и увеличивает способность океана поглощать углекислый газ. Тем временем, тем не менее, более кислая вода растворяет карбонатные оболочки морских организмов, делая их без косточек и слабыми.
Более теплые океаны – продукт парникового эффекта – могут также уменьшить количество фитопланктона, который лучше растет в прохладных, богатых питательными веществами водах. Это может ограничить способность океана поглощать углерод из атмосферы посредством быстрого углеродного цикла.
Растения на суше поглощают примерно 25 процентов углекислого газа, который люди выбрасывают в атмосферу. Количество углерода, которое поглощают растения, сильно варьируется от года к году, но в целом заводы в мире увеличили количество углекислого газа, которое они поглощают, начиная с 1960 года. Только часть этого увеличения произошла как прямой результат выбросов ископаемого топлива. / р>
Благодаря большему количеству атмосферного углекислого газа, доступного для преобразования в растительные вещества при фотосинтезе, растения смогли расти больше. Этот увеличенный рост упоминается как углеродное удобрение. Существует ограничение на количество углерода, которое растения могут вывести из атмосферы, и этот предел варьируется от региона к региону. До сих пор кажется, что удобрение углекислым газом увеличивает рост растения, пока растение не достигнет предела в количестве доступной воды или азота.
Самые большие изменения в круговороте углерода в земле, вероятно, произойдут из-за изменения климата. Углекислый газ повышает температуру, продлевает вегетационный период и повышает влажность. Оба фактора привели к некоторому дополнительному росту растений. Тем не менее, более высокие температуры также вызывают стресс у растений. С более длинным, более теплым вегетационным периодом растениям нужно больше воды, чтобы выжить.
Сухие растения, находящиеся в состоянии водного стресса, также более восприимчивы к огню и насекомым, когда вегетационный период становится длиннее. На крайнем севере, где повышение температуры оказывает наибольшее влияние, леса уже начали сжигать больше, выпуская углерод из растений и почвы в атмосферу. Тропические леса также могут быть чрезвычайно подвержены высыханию. При меньшем количестве воды тропические деревья замедляют свой рост и поглощают меньше углерода или погибают и выделяют накопленный углерод в атмосферу.
Потепление, вызванное повышением уровня парниковых газов, также может «испечь» почву, ускоряя тем самым скорость, с которой углерод в некоторых местах просачивается. Это вызывает особую озабоченность на крайнем севере, где мерзлая почва – вечная мерзлота – оттаивает. Вечная мерзлота содержит богатые залежи углерода из растительного вещества, которое накапливалось в течение тысячелетий, потому что холод замедляет разложение. Когда почва прогревается, органическое вещество разлагается, и углерод – в форме метана и углекислого газа – просачивается в атмосферу.
Где Баррамунди, часть семейства морских окуней, и аборигенское слово «крупная серебряная рыба» ценятся за боевой дух, вкус и размер. Они могут быть найдены в прибрежных
Есть несколько разных циклов, вокруг которых вращается Земля. Некоторые из циклов были затронуты катастрофой Фукусима-Дайхатсу. Завод в Фукусиме пострадал от землетрясения силой 9,0 балла. Растения,
Многие дети в отделении интенсивной терапии новорожденных сталкиваются со многими проблемами со здоровьем, которые сопряжены с рискованными и болезненными процедурами в повседневной жизни в больнице.