การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นส่วนสำคัญของวัฏจักรคาร์บอน
การพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับขั้นตอนของวัฏจักรคาร์บอนเป็นส่วนสำคัญในการเรียนรู้ว่าการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมของมนุษย์มีความสำคัญเพียงใด เพื่อที่จะเข้าใจผลกระทบของการทำเหมืองเชื้อเพลิงฟอสซิลต่อสภาวะแวดล้อมในปัจจุบันได้อย่างเต็มที่ จำเป็นต้องเข้าใจว่าวัฏจักรคาร์บอนคืออะไรและทำงานอย่างไร
วัฏจักรคาร์บอนคืออะไร?
วลี วัฏจักรคาร์บอน ใช้เพื่ออธิบายการไหลของคาร์บอนในสิ่งแวดล้อมระหว่างสิ่งมีชีวิต สารอนินทรีย์ และบรรยากาศ เส้นทางที่คาร์บอนเดินตามขณะที่มันหมุนวนในอากาศ ดิน พืช สัตว์ และเชื้อเพลิงฟอสซิล กำหนดชีวิตตามที่เรารู้จักอย่างแท้จริง
บทความที่เกี่ยวข้อง
- วิธีลดรอยเท้าคาร์บอนของคุณ
- วิธีป้องกันมลพิษทางอากาศ
- ภาพของผลกระทบของภาวะโลกร้อน
ทำความเข้าใจขั้นตอนวัฏจักรคาร์บอน
วัฏจักรคาร์บอนนั้นเป็นกระบวนการสองขั้นตอนที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจ พืชสีเขียวได้รับการสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจ เชื้อราและชีวิตสัตว์หายใจได้เท่านั้น คาร์บอนถูก 'หมุนเวียน' จากพืชสีเขียวสู่บรรยากาศและกลับสู่พืช
1. การสังเคราะห์ด้วยแสง
ในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง พืชสีเขียวจะใช้พลังงานจากการแผ่รังสีเพื่อเปลี่ยนน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นคาร์โบไฮเดรต ซึ่งเป็นโมเลกุลพลังงานสูง
2. การหายใจ
ในระหว่างขั้นตอนการหายใจ พืชจะเปลี่ยนคาร์โบไฮเดรตกลับเป็นน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ โดยปล่อยพลังงานที่ใช้สร้างคาร์โบไฮเดรต นี่คือพลังงานที่พืชใช้ในตอนกลางคืน
สัตว์ยังผ่านกระบวนการหายใจ เมื่อมนุษย์และสัตว์กินพืช คาร์โบไฮเดรตจะถูกเปลี่ยนกลับเป็นน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ถูกหายใจออก พลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการหายใจจะใช้เพื่อสร้าง Adenine Triphosphate (ATP) ซึ่งจำเป็นสำหรับการทำงานของเซลล์มนุษย์และสัตว์
เกิดอะไรขึ้นระหว่างวัฏจักรคาร์บอน?
แม้ว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจจะเป็นพื้นฐานของวัฏจักรคาร์บอน แต่ก็ไม่ได้วาดภาพที่สมบูรณ์ของทุกสิ่งที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการ เพื่อให้เข้าใจวัฏจักรคาร์บอน สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และเชื้อเพลิงฟอสซิลก่อตัวอย่างไร
การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
เมื่อพืชสีเขียวตาย คาร์โบไฮเดรตมักจะถูกทำลายโดยเชื้อราหรือแบคทีเรีย ซึ่งเป็นตัวย่อยสลาย เชื้อราและแบคทีเรียผ่านการหายใจ ซึ่งช่วยให้พวกมันปล่อยคาร์บอนกลับคืนสู่บรรยากาศในรูปของคาร์บอนไดออกไซด์
การก่อตัวของเชื้อเพลิงฟอสซิล
เชื้อเพลิงฟอสซิลก่อตัวขึ้นเป็นพืชสีเขียวหรือพืชที่มีลักษณะคล้ายพืช (สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว) ที่ได้รับการสังเคราะห์ด้วยแสงแล้วจึงตาย พวกเขาจมลงสู่ก้นมหาสมุทร ผู้ประท้วงบางคนถูกกินโดยผู้ย่อยสลาย เมื่อเวลาผ่านไป สิ่งที่ไม่ได้กินกลายเป็นสิ่งที่เรารู้จักว่าเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิล เมื่อชั้นของวัสดุที่อุดมด้วยคาร์โบไฮเดรตสะสมอยู่บนพื้นมหาสมุทร พวกมันถูกปกคลุมด้วยตะกอนที่ตกลงสู่ก้นทะเล เมื่อเวลาผ่านไป ความดันของชั้นต่างๆ ช่วยเปลี่ยนคาร์โบไฮเดรตให้เป็นน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ
ถ่านหินยังเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลที่เกิดขึ้นจากขั้นตอนของวัฏจักรคาร์บอน ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อพืชตายในหนองน้ำมากกว่าในมหาสมุทร สภาพแวดล้อมของน้ำหนองบึงมีความเป็นกรด อบอุ่น และออกซิเจนต่ำ ทำให้เกิดสภาวะที่ตัวย่อยสลายไม่สามารถอยู่รอดได้ ในระบบนิเวศนี้ ชั้นของวัสดุจากพืชที่ยังไม่ย่อยสลายก่อตัวขึ้น และแรงกดดันทำให้ไฮโดรคาร์บอนสูญเสียอะตอมของไฮโดรเจนไป ผลลัพธ์สุดท้ายของการเพิ่มแรงดันเมื่อเวลาผ่านไปคือถ่านหินแอนทราไซต์
เหตุใดวัฏจักรคาร์บอนจึงมีความสำคัญ
เมื่อผู้คนเผาผลาญเชื้อเพลิงฟอสซิล คาร์บอนที่พืชดึงมาจากบรรยากาศในขั้นต้นจะถูกปล่อยออกมาเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ อะตอมของคาร์บอนใหม่ไม่ได้ถูกผลิตขึ้นและนำเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ อะตอมของคาร์บอนที่มีอยู่ในโลกทุกวันนี้มีมาตั้งแต่กำเนิด อะตอมเหล่านี้ซึ่งจำเป็นต่อการดำรงชีวิตยังคงอยู่ที่นี่เพราะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ผ่านวัฏจักรคาร์บอนนับครั้งไม่ถ้วน หากวัฏจักรคาร์บอนไม่สามารถทำงานได้ตามปกติ ชีวิตที่เราทราบก็จะเปลี่ยนไปอย่างมาก
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
ทุกๆ วัน ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หลายล้านตันสู่ชั้นบรรยากาศทุกวัน น่าเสียดายที่คาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซเรือนกระจก มันดูดซับแสงอินฟราเรด บรรยากาศจึงสามารถดูดซับความร้อนได้มากกว่าที่เคยเก็บได้ ซึ่งส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์ที่เรียกกันทั่วไปว่าภาวะโลกร้อน
