在碳循環(huán)說(shuō)明了存儲(chǔ)和地球之間的碳交換生物圈（無(wú)論居住），大氣（空氣），水（水），和巖石圈（土）。碳的主要儲(chǔ)集層是大氣，生物圈，海洋，沉積物和地球內(nèi)部。自然活動(dòng)和人類活動(dòng)都在儲(chǔ)層之間轉(zhuǎn)移碳。

        重要要點(diǎn)：碳循環(huán)

        *碳循環(huán)是碳元素穿過(guò)大氣，陸地和海洋的過(guò)程。

        *碳循環(huán)和氮循環(huán)是地球生命可持續(xù)性的關(guān)鍵。

        *碳的主要儲(chǔ)集層是大氣，生物圈，海洋，沉積物以及地殼和地幔。

        *Antoine Lavoisier和Joseph Joseph是個(gè)描述碳循環(huán)的人。

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        為什么要研究碳循環(huán)？

        碳循環(huán)值得學(xué)習(xí)和理解有兩個(gè)重要原因。

        眾所周知，碳是生命必不可少的元素。生命有機(jī)體從其環(huán)境中獲取碳。當(dāng)它們死亡時(shí)，碳返回到無(wú)生命的環(huán)境。但是，生物中碳的濃度（18％）比地球上的碳濃度（0.19％）高約100倍。碳對(duì)生物的吸收和碳向非生物環(huán)境的返回不平衡。

        第二大原因是碳循環(huán)在全球氣候中起著關(guān)鍵作用。盡管碳循環(huán)很大，但人類仍可以影響碳循環(huán)并改變生態(tài)系統(tǒng)。化石燃料燃燒釋放的二氧化碳大約是植物和海洋凈吸收量的兩倍。

        碳循環(huán)中碳的形式

手中拿著綠色的植物

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        碳在碳循環(huán)過(guò)程中以幾種形式存在。

        非生物環(huán)境中的碳

        非生命環(huán)境包括永生的物質(zhì)以及有機(jī)物死亡后殘留的含碳物質(zhì)。在水圈，大氣層和地圈的非生物部分中發(fā)現(xiàn)碳為：

        *碳酸鹽（CaCO 3）巖石：石灰石和珊瑚

        *死有機(jī)物質(zhì)，例如土壤中的腐殖質(zhì)

        *來(lái)自死有機(jī)物質(zhì)（煤，石油，天然氣）的化石燃料

        *空氣中的二氧化碳（CO 2）

        *二氧化碳溶解在水中以形成HCO 3 -

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        碳如何進(jìn)入生物

        碳通過(guò)自養(yǎng)生物進(jìn)入生物，自養(yǎng)生物是能夠利用無(wú)機(jī)材料制造自身營(yíng)養(yǎng)的生物。

        *光合自養(yǎng)生物負(fù)責(zé)將碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)營(yíng)養(yǎng)素。光合自養(yǎng)生物，主要是植物和藻類，利用太陽(yáng)光，二氧化碳和水產(chǎn)生有機(jī)碳化合物（例如葡萄糖）。

        *化學(xué)自養(yǎng)生物是細(xì)菌和古細(xì)菌，它們將二氧化碳中的碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)形式，但它們通過(guò)分子氧化而不是從陽(yáng)光中獲得反應(yīng)所需的能量。

        碳如何返回非生物環(huán)境

        碳通過(guò)以下方式返回大氣和水圈：

        *燃燒（作為元素碳和幾種碳化合物）

        *動(dòng)植物呼吸（以二氧化碳，CO 2的形式）

        *衰減（如果存在氧氣，則為二氧化碳；如果不存在氧氣，則為甲烷，CH 4）

        深碳循環(huán)

        碳循環(huán)通常包括通過(guò)大氣，生物圈，海洋和地圈的碳運(yùn)動(dòng)，但是在地幔和地殼之間的深層碳循環(huán)并不像其他部分那樣被理解。沒(méi)有構(gòu)造板塊的移動(dòng)和火山活動(dòng)，碳終將被困在大氣中。科學(xué)家認(rèn)為，地幔中儲(chǔ)存的碳量大約是地表中碳的量的一千倍。