השפעת הפעילות האנושית על מחזורי פחמן טבעיים

הקדמה: האיזון הקליקט של כדור הארץ

מחזור הפחמן הוא אחד התהליכים הביו-גיאוכימיים הבסיסיים ביותר של כדור הארץ.זה מתאר את התנועה המתמדת של אטומי פחמן בין האווירה, האוקיינוסים, הקרקע, הסלעים וכל היצורים החיים. במערכת מאוזנת באופן טבעי, פחמן מוחלף בקצב שווה בערך, שמירה על ריכוז אטמוספרי יציב של פחמן דו חמצני (CO2) אשר תומך בחיים ומסדיר את הטמפרטורות הגלובליות, שכן המהפכה התעשייתית, פעילות אנושית יש שינוי דרמטי זה על ידי מאובנים, ודלקים, על ידי מאובנים, אשר עלולים, על ידי אנרגיה טבעית, ודלקים, ודלקים, אשר מחשמלים, מהר יותר, מחשמלים, מחשמלים, מאשר לפחמים, מאנרגיה טבעית, מחשמלים, מאנרגיה טבעית, מחשמלים, מאנרגיה טבעית, מאנרגיה טבעית, מאנרגיה טבעית, מחשמלת, מחשמלים, מאנרגיה טבעית, מאנרגיה טבעית, מחשמלת, מאנרגיה טבעית, מאנרגיה טבעית, מאנרגיה טבעית, מאנרגיה טבעית, מאנרגיה טבעית, מחשמלת, מאנרגיה טבעית, מחשמלת, מאנרגיה טבעית, מאנרגיה טבעית, מאנרגיה טבעית, מאנרגיה טבעית, מאנרגיה טבעית, מאנרגיה טבעית, מאנרגיה טבעית, מאנרגיה טבעית

הבנת מעגל הפחמן: תהליכים טבעיים ו- Reservoirs

כדי להעריך את ההשפעה של התערבות אנושית, חיוני להבין איך מחזור הפחמן פועל בתנאים טבעיים. פחמן עובר דרך ארבעה מאגרים עיקריים: האווירה, הביוספירה הארצית, האוקיינוסים, והליטוספרה (שומנים וסלעים) כל מאגר מחזיק פחמן בצורות שונות ומשתפת אותו עם אחרים באמצעות סדרה של תהליכים פיזיים, כימיים וביולוגיים.

תמונותynthesis והפקה ראשונית

צמחים, אצות, cyanobacteria סופגים CO2 מהאווירה או מתמוסס במים, באמצעות אנרגיית אור השמש, להמיר אותו לתרכובות אורגניות באמצעות פוטוסינתזה.תהליך זה לא רק יוצר את הבסיס של רוב אתרי המזון, אלא גם פועל כמו המנגנון הטבעי העיקרי להסרת CO2 מן האוויר אורגני. בכל שנה, מערכות אקולוגיות ארציות לתקן כ-120 מ"ח פחמן (Pg) באמצעות Cynsis, אלא גם עוזרות מסיבית, בעוד שעדיין לא פחות מ- Cpcto חי Cpx2 חי.

נשימה ופירוק

פחמן קבוע על ידי פוטוסינתזה הוא בסופו של דבר שוחרר בחזרה לאטמוספירה באמצעות הנשימה.כל היצורים החיים, כולל צמחים עצמם, לשבור תרכובות אורגניות לייצר אנרגיה, שאיפת CO2 בתהליך.כאשר צמחים ובעלי חיים מתים, decomposers כגון חיידקים ופטריות לצרוך את החומר האורגני ולשטוף את פחמן. במערכת אקולוגית מאוזנת, שיעור הפחמן מנשימה ו decom deconpositions דומה של פעולות פחמן או ירידה בדמית של פחמן, עם זאת, עם זאת, עם זאת, ירידה של פחמן.

החלפה של פחמן ים

האוקיינוסים הם כיור פחמן גדול.הם סופגים CO2 מהאווירה על פני האוקיינוס, תהליך נשלט על ידי איזון כימי ושילוב פיזי.פעם מומס, CO2 יכול להיות נלקח על ידי אורגניזמים ימיים כדי ליצור פגזים פחמן גיאולוגיים של סידן ושלדים, או ניתן להעביר אותו לאוקיינוס עמוק דרך מחזור הדם והמשאבות הביולוגיות.

אחסון פחמן לטווח ארוך: דלקי פוסל ו-Sidments

יותר ממיליוני שנים, חומר אורגני שנקבר וכפוף לחום וללחץ הופך לפחם, נפט וגז טבעי – הדלקים המאובנים שהצילו את הציוויליזציה המודרנית באופן דומה, סידן פחמן המופקד על ידי אורגניזמים ימיים, מחזיק כמויות עצומות של פחמן שהוסרו במקור מהאווירה על ידי פוטוסינתזה.

פעילות אנושית המשפיעה על מעגל הפחמן

מאז תחילת העידן התעשייתי, פליטות אנושיות הוסיפו כ-2,400 מיליארד טון של CO2 לאטמוספירה, עם חצי נותרו באוויר והיתר נספגים על ידי אדמה וטביעות אוקיינוס.הפעילויות העיקריות המניעות את ההפרעה הזו מפורטות להלן.

דלק דלק דלק אספקת אנרגיה ותחבורה

שריפת פחם, שמן וגז טבעי עבור ייצור חשמל, חימום, תהליכים תעשייתיים, ותחבורה היא המקור היחיד הגדול ביותר של פליטות פחמן דו-חמצני אנתרוגני, חשבונאות כ-65% מפליטת גזי חממה גלובלית.תהליך ההבעירה מחמצן שננעל מתחת לאדמה במשך מיליוני שנים, שחרור זה כמו CO2.

המגזר האנרגיה לבדו אחראי על כ-35% מפליטת הפחמן הדו-חמצני.התיעוש המהיר במדינות כמו סין, הודו וארצות הברית הניעו את הצמיחה הזו, אם כי פליטות של פליטות פחמן משתנות בטבעיות.אפילו עם התרחבות האנרגיה המתחדשת, פליטות CO2 גלובליות מדלקים מאובניים ממשיכות לטפס, אם כי בקצב איטי באזורים מסוימים.

שינוי קרקע וארץ

יערות הם חלק מהשקעים היעילים ביותר על פני כדור הארץ, אחסון פחמן ביומסה שלהם (טראנקים, סניפים, עלים, שורשים) באדמה.כאשר יערות מטוהרים לחקלאות, 178, אורבניזציה או כרייה, כי פחמן משוחרר לתוך האווירה, לעתים קרובות באמצעות שריפת או דעיכה.

הטרופיים הם הנקודה החמה העיקרית: מדינות כמו ברזיל, אינדונזיה, והרפובליקה הדמוקרטית של קונגו חוו מחיקה מסיבית של חוות בקר, חקלאות סויה, וצמחי שמן דקלים. מעבר פליטות פחמן הישירות, פיזור גם מפחית את יכולת העתיד של כדור הארץ לספוג CO2, יצירת מחזור אכזרי.

תרגול חקלאי: Soil Carbon Loss and Livestock Emissions

החקלאות המודרנית משבשת את מחזור הפחמן בכמה דרכים.ראשון, מתפתלת וחוסמת אדמה מתפרקת חומר אורגני וחושפת אותו לחמצן, מאיצה את הפירוק והשחרור CO2. Agricultural Grounds איבדו 50–70% מהפחמן האורגני המקורי שלהם באזורים רבים, כך עולה ממחקר שנערך על ידי FLT:0 חינוך ידע מדעי הטבע (FLT II, במיוחד rumern2) מ-N) ב- 40% ממקרי הבקר גלובליים, לעומת 20 שנים, לעומת 40%, לעומת 20 הרוגים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 שנים, 000, 000 שנים, 000, 000, 000, 000 שנים, 000 שנים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 שנים, 000 שנים, 000 שנים, 000 שנים, 000, 000, 000 שנים, 000 שנים, 000 שנים, 000 שנים, 000 חזק יותר מאשר התחממות כדוריות, 000, 000, 000 שנים, 000 חזק יותר מאשר התחממות כדוריות גדולות יותר מאשר התחממות כדוריות, 000 שנים, 000, 000, 000 שנים, 000, 000, 000, 000, 000, 000 שנים, 000, 000,

בנוסף, המרה של מערכות אקולוגיות מקומיות (גראסים, רטובות, יערות) ליבולים או מרעה משחרר פחמן מאוחסן בצמחים ובקרקעות. כריות אורז, אשר מוצפים, מייצרים מתאן בשל פיזור אנירובי.והובלת, עיבוד, ושיקום של מזון להוסיף פליטות חקלאיות נוספות.

תהליכים תעשייתיים והפקה

פעילויות תעשייתיות מעבר לדור האנרגיה פולטות גם את ייצור ה- CO2. Cement הוא אחד הגדולים ביותר - כאשר אבן גיר (calcium Carbonate) מחוממות לייצר clinker, CO2 משוחרר כתוצר כימי. Cement חשבונות עבור כ 8% של פליטות CO2 גלובליות, אך ייצור של פלדה, פחמן, ואלומיניום משחרר CO2 מהשימוש של דלקים מאובנים כמו תגובות כימיות, אך לעתים קרובות, אך לא יכול להפחית את החומרים הכימיים רבים.

אפשרויות ל-Alted Carbon Cycles

השיבוש של מחזור הפחמן הטבעי על ידי פעילות אנושית הוביל לשקדה של שינויים סביבתיים, שרבים מהם מחזקים אחד את השני באמצעות לולאות משוב.

שינויי אקלים: עליית הטמפרטורות ומזג האוויר הקיצוני

התוצאה הידועה ביותר היא התחממות כדור הארץ.הריכוז הגובר של CO2 וגזי חממה אחרים מלוכד יותר קרינה אינפרא אדום באווירה, מה שגורם לטמפרטורה העולמית הממוצעת לעלות.ה-FLT:0:0 National Oceanic ו-Aאטמוספירה Administration (NOAA) משקעים מאוחסנים יותר בטמפרטורות חום כבדות יותר, ומפחיתים יותר את רמת הפחמן החמה של פחמן דום, מאז סוף המאה ה-19, עם ההתחממות חמורה יותר, וטמפרטורות חום חמורות יותר, וטמפרטורות חום גבוהות יותר, וטמפרטורות קשות יותר, מצפות, וטמפרטורות חום חמורות יותר, מצפות, מצפות, מצפות, מצפות יותר, מצפות יותר, מקרחות יותר, מקרחות יותר, מצפות יותר, מצפות יותר, מקרחות יותר, מקרחות יותר, מקרחות יותר, מצפות יותר, מקרחות יותר, מהתחממות כדור הארץ, מהתחממות כדור הארץ, מהתחממות כדור הארץ, מהתחממות כדור הארץ, מהתחממות כדור הארץ, מהתחממות כדור הארץ, ממושכות יותר, מהתחממות כדור הארץ, מהתחממות כדור הארץ, מהתחממות כדור הארץ, ממושכות יותר, מהתחממות כדור הארץ, ממושכות יותר, מהתחממות כדור הארץ, ממושכות יותר, מ

Ocean Acidification and Marine Ecosystem Disruption

בערך רבע מ- CO2 המתמוסס אל האוקיינוס, שבו הוא מגיב עם מים ים כדי ליצור פליטה פחמן, הורדת ה- pH מאז העידן התעשייתי, pH פני הים ירד על ידי 0.1 יחידות, המייצג עלייה של 30% בחומצה.90 זה מזיק במיוחד לשחיקה של אורגניזמים כגון אלמוגים, מוסקים, וכמה מינים ממתכננים שמבוססים על פחמן דו-חמצני כדי להגדיל את רמת ההתחממותם של 2.

שיבוש של מערכות אקולוגיות טרנססטריות ואובדן המגוון הביולוגי

שינוי מחזורי פחמן ומצבי אקלים משנים את טווחי הצמח והמין החי, לפעמים דוחקים אותם לקראת הכחדה.לדוגמה, טמפרטורות התחממות מאפשרות מזיקים כמו ציר האורן ההר לשרוד בקווי הרוחב הגבוהים יותר, מערכות הרסניות של יערות בצפון אמריקה והופכים אותם מטביעות פחמן למקורות פחמן.דפוסים אחרים יכולים להמיר יערות לתוך דשא או במדבר, צמצום יכולת אחסון פחמן מקושרים של יערות הגשם של המגוון הביולוגי של פחמן, כמו אלה, כמו מגופחמי פחמן דו-מערכת פחמן-אווירה, כמו פחמן-אווירה, ועצימות-אווירה, ועצימות-אווירה, כמו פחמן-אווירה, כמו פחמן-אווירה, והופכים אותם, כמו פחמן-אווירה, כמו פחמן-אווירה, כדי לשפר את כדור-אווירה, והופכים אותם, כדי לשפר את כדור-אווירה, כדי למאגרי פחמן-אווירהאקלים-אווירהאקלים-אווירה, כדי למאגרי פחמן-אווירהאטים אחרים.

משככי כאבים ו-Tipping Points

אולי ההיבט המעניין ביותר של הפרעת מחזור פחמן הוא הפוטנציאל עבור לולאות משוב חיובי כי הגדלת ההתחממות.

• (FLT:0) Permafrost thaw:FearLT:1 , permafrost הארקטי מכיל כמויות עצומות של פחמן אורגני קפוא. asטמפרטורות לעלות, permafrost thaws, המאפשר מיקרובים כדי להיפטר חומר אורגני לשחרר CO2 ומתאן, אשר עוד מחמם את האקלים.
• (FLT:0) למותbackmia: 1FLT:1 לחץ חום יכול לגרום יער בקנה מידה גדול מת בחזרה באמזון ובאזורים אחרים, שחרור פחמן וצמצום העליה העתידית.
• (FLT:0) להטביע את הקרקע והאוקיאנוסים: ⁇ :1 כפי שכדור הארץ חם, יעילות של כיור פחמן טבעי עלולה לרדת.לדוגמה, אוקיינוסים חמים יותר מחזיקים פחות CO2, יערות לחוצים קולטים פחות פחמן.זה אומר ששבריר גדולה יותר של פליטות עתידיות יישארו באווירה, עלייה בשינויי האקלים.

אם מחסומים מסוימים חצו - כגון התמוטטות נרחבת של יערות הגשם של אמזון או הכבש הבלתי הפיך של permafrost - מערכת כדור הארץ יכולה לעבור למצב חדש כי הוא הרבה פחות נוח עבור הציוויליזציה האנושית.

אסטרטגיות לחיקוי: אחסון מחדש של איזון במחזור הפחמן

התגברות ההשפעה האנושית על מחזור הפחמן דורש גישה כפולה: צמצום פליטות באופן דרסטי מפעילות אנושית, ושיפור שוקי הפחמן הטבעיים וההונדסיים כדי להסיר את ה-CO2 מהאטמוספירה.

המעבר לאנרגיה מתחדשת וחשמל

המעבר מדלקים מאובנים למקורות אנרגיה מתחדשים – סולר, רוח, הידרואלקטרי, גיאוותרמאל ו tidal – הוא הדרך היעילה ביותר לקצץ פליטות CO2. Renewables עכשיו חשבון עבור כ 29% של הדור העולמי של חשמל, ועלויות נפלו באופן דרמטי. paired עם אספקת דלק מאובנים של תחבורה (כלי רכב חשמליים), חימום (משאבות), ותעשייה, מערכת אנרגיה מתחדשת מלאה יכול לחסל עד 70% של אנרגיה מתחדשת של אנרגיה מתחדשת, כמו פליטות אנרגיה מתחדשת, כמו דלק גרעיניות, כמו גם חומרים מסוכנים, כמו דלקים, כמו גם חומרים קריטי, כמו דלק גרעיניים, כמו דלק גרעיניים, כמו גם טמפרטורות).

הגנה ושיקום של פחמן טבעי

יערות, רטובות, עשבים וקרקעות הם בעלי ברית חזקים במאבק נגד שינויי האקלים.הגנה על יערות קיימים מפני פיזור והשפלה היא לעתים קרובות יותר יעילה מאשר נטיעת עצים חדשים, כי יערות בוגרים מאחסנים יותר פחמן ותמיכה במגוון ביולוגי יותר. Reforestation (שיקום יערות באזורים שהיו לאחרונה מנקה) ו afforestation (שעיבוד עצים על אדמה שלא ניתן היה לצמצום משמעותי של משקעים ביולוגיים), אך יש צורך בירידה מהירה (אך על ידי ירידה משמעותית) כדי למנוע את הפחתת אנרגיה על ידי ירידה משמעותית) או ירידה בפחמתה (ה) או ירידה בפחמתה על ידי ירידה משמעותית של מים).

לכידת פחמן סולייל - באמצעות שיטות כמו חקלאות ללא פגע, כיסוי יבול, יישום קומפוסט, ו agroforestry - יכול גם לרדת CO2 תוך שיפור בריאות הקרקע ויבולים. בדומה, הגנה ושיקום האגפים ומנוטענים (אשר לאחסן פחמן בקצב הרבה יותר גבוה מאשר יערות הגשם) מציעה פוטנציאל עצום.

לכידת פחמן, אוחוסן ואחסון (CCUS)

פתרונות טכנולוגיים יכולים להשלים את שוקי הטבע.לכידת פחמן ואחסון כרוכים בלכידת CO2 ממקורות ספציפיים כגון תחנות כוח או מתקנים תעשייתיים, דחיסה אותו, וזריקתו עמוק מתחת לאדמה לתוך היווצרותים גיאולוגיים (שימושים, שמן מדולדל ושדות גזים) ישירות לכידת אוויר (DAC) מסירת CO2 ישירות מהאטמוספירה, אם כי כיום יש ניצול פחמן רב ערך וגבוה (כ- 40%) של דלקים כיום, רק 40 מיליון טון).

חקלאות בת קיימא ושינויים תזונתיים

הפחתה של פליטות מהחקלאות כוללת שילוב של פרקטיקות משופרות ושינויים בדפוסי הצריכה. Methane מן החי ניתן להפחית באמצעות תוספי מזון, שיפור ניהול ממאירות, ושיטות הרבייה. פליטות תחמוצת הפחמן ניתן לרפא באמצעות שימוש דשן (חקלאות מוקדמת, קצבת איטיות לנוסחאות גז) בצד הביקוש, שינוי בתזונה עשירה צמחית יכול להפחית את פליטות הקרקע ואת טביעת הרגל של מזון; 0, 000 $, 000 מזון בריא, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 טיפול אדום, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 טיפול יעיל יותר, 000, 000, 000, 000, 000 טיפול יעיל יותר, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 טיפול יעיל יותר מזון בריא, 000, 000.

מדיניות, חדשנות ופעולה אישית

אין אסטרטגיה להפחתה של ארגונים, אך ההבטחות הנוכחיות לא יצליחו להגביל את מדיניות הממשלה והבינלאומית החזקה.הסכם פריז מייצג מסגרת עבור מדינות להציב מטרות להפחתת פליטות, אך התחייבויות הנוכחיות אינן מספיקות להגביל את ההתחממות ל-1.5 מעלות צלזיוס – למשל, מס פחמן, מערכות פחמן, קופות של קפ-ומסחר, איסורים על תשתיות דלק מאובנים חדשות, והשקעות במערכת תחבורה ציבורית וירוקה – הן חיוניות.

מסקנה: קריאה לשיקום מאזן הפחמן

ההשפעה של פעילות אנושית על מחזורי פחמן טבעיים היא עמוקה ומרחיקה לכת.על ידי שחרור פחמן שלקח מיליוני שנים לצבור במאגרים גיאולוגיים, ועל ידי השמדת המערכות האקולוגיות שלעתים קרובות יספגו אותה, קבענו שינויים בתנועה שישפיעו על הפלנטה במשך אלפי שנים, אך המצב אינו חסר תקווה, אותו חוסר יכולת גאונית שהביאה אותנו למהפכת התעשייה יכולה כעת לכוון לבניית נקודות פחמן נמוכות, ממושכות את פני השטח של כל שנה, אך אנחנו יכולים להפחית את הבעיות של פחמן ולהפחית את הבעיות של פחמן ולהפחית את הסיכונים שלנו.