הודעה לכל משתמשי אקו-ויקי: הותקנו בהצלחה גאדג'אטים על שרת האתר. ניתן לבחור מביניהם בדף ההעדפות האישיות. כמו כן, מהיום אפשר לכתוב משוב על הערך בתיבה שמתחתיו, לאחר הרשמה קצרה.
מחזור הפחמן
מחזור הפחמן (באנגלית: Carbon cycle) הוא מחזור ביוגאוכימי שבו פחמן עובר בין הביוספרה, הגאוספרה, ההידרוספרה והאטמוספירה של כדור הארץ.
מרכיבים מרכזיים במחזור הפחמן
בדרך כלל מתארים את המחזור באמצעות ארבע מאגרים ראשיים של פחמן, שקשורים ביניהם באמצעות נתיבים של חילופי חומרים ותגובות כימיות. המאגרים הם:
- האטמוספירה,
- הביוספרה היבשתית (שכלולת גם מערכות של מים מתוקים וחומר אורגני שלא מצוי ביצורים חיים כמו פחמן בקרקע),
- האוקיינוסים (שכוללים פחמן א-אורגני שהומס במים ופחמן אורגני ביצורים חיים ובשרידי יצורים מתים),
- המשקעים(Sediments) (שכוללים את הדלקים מחצביים).
קיימת תנועה בין המאגרים בגלל מגוון של תהליכים פיזיקליים, כימיים, גאולוגיים וביולוגיים. הים מהווה את מאגר הפחמן הגדול ביותר הנמצא ליד פני-השטח של כדור הארץ, אבל חלקו של המאגר נמצא בעומק האוקיינוס ולכן מגיב באיטיות רבה עם המאגר האטמוספרי.
מאזן הפחמן העולמי (Global carbon budget) הוא מאזן של תחלופות (הכנסות והוצאות) של פחמן בין מאגרי הפחמן או בתוך לולאה ספציפית של פחמן (לדוגמה אטמוספירה-ביוספרה) של מחזור הפחמן. בחינת מאזן הפחמן של מאגר פחמן יכולה לספק מידע כמו האם המאגר משמש מקור או כיור עבור פחמן דו חמצני באטמוספירה.
זרמי פחמן אל ומתוך האטמוספירה
מאגר הפחמן דו חמצני באטמוספירה מהווה את אחד מגזי החממה ומהווה גורם אילוץ קרינתי חשוב שמאפשר את אפקט החממה החיוני לשמירה על החיים בכדור הארץ. עם זאת אבל הגדלה שלו גוררת התחממות עולמית שעלולה לסכן את המשך קיום האנושות.
שני הזרמים עצומים של פחמן דו חמצני אל ומתוך האטמוספירה זורמים מ\אל מאגר הביוספרה, ומ\אל המאגר באוקיינוסים. לפי ה-IPCC, לפני המהפכה התעשייתית זרמו בכל שנה 440 ג'יגה טון של פחמן דו חמצני אל האטמוספירה בתהליכי הנשימה של צמחים ובעלי חיים, ואילו כמות דומה נקלטה ממנה בתהליך הפוטוסינתזה. באופן דומה האוקיינוסים פלטו וקלטו 260 ג'יגה טון של פחמן דו חמצני בשנה.
מחזור הפחמן קשור באופן ישיר למחזור החמצן. שניהם יחד משתתפים בהליכים כימיים-ביולוגיים חשובים שחיוניים לשמירה על איזון הגזים בעולם: פוטוסינתזה (בקרב אצות וצמחים) ונשימה (בקרב בעלי-חיים, צמחים וחיידקים). הנשימה היא למעשה תהליך של שריפה. [1] שני התהליכים הללו מנוגדים זה לזה - בפוטוסינתזה משתמשים באנרגיה כדי לקבע פחמן למולקולות אורגניות תוך שחרור של מים וחמצן. בנשימה או שריפה משחררים פחמן דו חמצני תוך ניצול של חמצן מהאוויר ויוצרים מחדש חלק מאנרגיה שהוטמעה בזמן הפוטוסינתזה.
התערבות האדם במחזור הפחמן
ערכים מורחבים – התחממות עולמית, החמצת אוקיינוסים
האדם תורם תרומה צנועה לפליטות הפחמן הדו חמצני יחסית לזרמים הטבעיים, אך תרומתו עולה באופן לינארי ולא מאוזנת ולכן משנה את מאזן מחזור הפחמן בכדור הארץ כולו.
שינוי זה גורם לשינויים בתהליכים אחרים הקשורים אליו כמו מאזן החומציות באוקיינוסים ומאזן הטמפרטורה באטמוספירה. נכון לשנת 2007, ה-IPCC מעריך את פליטות הפחמן הדו חמצני מתעשייה ותחבורה המשתמשות בדלק מחצבי ב-26 ג'יגה טון לשנה. ואת הפליטות הנגרמות עקב שינויי יעודי קרקע (עקב בירוא יערות לדוגמה) מעריכים בכ-6 ג'יגה טון לשנה. דברים אלה משפיעים על משתנים אחרים במחזור הפחמן - כמו קליטה מוגברת בקרב צמחים (10 ג'יגה טון), וקליטה ושחרור אל ומתוך האוקיינוסים (70 ו-80 ג'יגה טון בהתאמה) - בשל קליטה זו האוקיינוסים הופכים להיות חומציים יותר (ראו החמצת אוקיינוסים להרחבה). ובנוסף קיימים עוד תהליכים קטנים יותר (כמו שחרור של גזים מהרי געש או קליטת גזים עקב ירידת משקעים). נכון לשנת 2007, הכמות הכוללת של פחמן דו חמצני באטמוספירה גדלה בכ-15 ג'יגה טון בשנה.
למרות השינוי הקטן כביכול, הדעה המקובלת בקרב מדעני אקלים היא שהגידול של מאגר הפחמן הדו חמצני באטמוספירה במהלך המאה ה-20, שגדל מ-300 ל-375 PPM הגדילה באופן ניכר את אפקט החממה ומהווה את הסיבה העיקרית להתחממות העולמית שעלולה ליצור שינוי אקלימי שיסכן את החקלאות.
התערבות האדם במחזור הפחמן אינה המחזור האקולוגי היחיד שבני האדם משפיעים אליו, ומחזור זה אינו היחיד שיש לו השלכות מסוכנות על עתיד האנושות. לפי המאמר גבולות פלנטריים שיבוש של מחזור החנקן ושל מחזור החנקן מהווים סיכון נוסף שעלול לפגוע באנושות בצורה מסוכנת.
ראו גם
קישורים חיצוניים
- מחזור הפחמן בוויקיפדיה האנגלית
- שבוע המדע:מחזור הפחמן סרטון של נאס"א בנושא, ביוטיוב
