دورة الكربون والنظام البيئي الأرضي
-الكربون من أهم العناصر الموجودة في النظام البيئي الأرضي حيث يمثل 18% من المادة الحية فيه ، كما أن ثاني أكسد الكربون (CO2) يوجد في الغلاف الجوي بنسبة 0.03% عادة ، وهي تساوي 700 × 10 أس 12 كيلو جرام أي 700.000 مليون طن .
- ويزداد محتوى الغلاف الجوي بالتدريج من ثاني أكسد الكربون نتيجة لحرق كميات هائلة من البترول والكربون الفحمي والغاز الطبيعي وتحرير تلك الكميات الضخمة من ثاني أكسد الكربون إلى الجو والتي ظلت لملايين السنين محبوسة في تلك المركبات الأحفورية .
- ويقوم النبات بعمل اتزان بيئي لثاني أكسيد الكربون بتثبيت ثاني أكسد الكربون في تفاعلات الظلام كما سبق أن أوضحنا في البناء الضوئي .
- كما يقوم البحر بعمل توازن بين نسبتي ثاني أكسد الكربون في الهواء الجوي وفي مياهه ومكوناته البحرية حيث أن ثاني أكسد الكربون في ماء البحر في حالة توازن بين رواسب الكربون فيه وكميته ونسبته في مائه حيث ترسب الزيادة في مائه على هيئة مواد كربونية في الشعاب المرجانية والحجر الجيرى فيه .
- وكما فصلنا سابقاً ( عند الحديث عن عملية البناء الضوئي والاتزان البيلي) فإن النبات يتحصل على ثاني أكسيد الكربون من الجو ويثبته على هيئة مواد كربوهيدراتية تتحول بداخله أيضاً إلى مواد دهنية ومواد بروتينية ومركبات عضوية – حيوية أخرى.
- كما يتحصل الحيوان والبكتريا والفطر ومعظم الطلائعيات على المصادر الكربونية الازمة لحياتها وإتمام عملياتها الحيوية من المواد الكربوهيدراتية والدهنية والبروتينية التي بناها النبات بالبناء الضوئي وعمليات التحول الغذائية الأيضية فيه .
- ولذلك فإن دورة الكربون في النظام البيئي الأرض مرتبطة بثاني أكسيد الكربون فيه .
- وتتم دورة الكربون في النظام البيئي الأرضي بالعمليتين التاليتين :
أولاً : إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي ومن الماء :
- حيث تقوم النباتات الخضراء ، وبعض أفراد مملكة البدائيات ،ومملكة الطلائعيات ، بإزالة ثاني أكسيد الكربون من الهواء الجوي ، ومن الكربونات المذابة في الماء بعملية البناء الضوئي ، واستغلاله في بناء المواد الكربوهيدراتية على هيئة سكر والذي يتحول إلى نشا أو سليلوز أو دهن أو بروتين كما سبق أن أوضحنا.
- عندما يؤكل النبات بالحيوان فإن مكونات النبات تتحلل وتدخل في بناء جسم الحيوان وهنا يتحول كربون النبات إلى جزء من كربون الحيوان.
- كما تستخدم الفطريات والبكتريا كيميائية التغذية نفس المصدر الكربوني النباتي أو الحيواني في بناء الهيكل الكربوني لها وبناء المركبات الكربونية الحيوية التي تستطيع بناءها .
ثانياً: تحرر ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي والماء:
أ- بالتنفس :
- يستغل النبات والحيوان والفطريات والطلائعيات وبعض البدائيات المواد الكربوهيدراتية في إنتاج الطاقة اللازم لعملياتها الحيوية كما سبق أن أوضحنا في
دورات التحليل الجليكولي ، ودورة الأحماض العضوية ثلاثية الكربوكسيل والدورات المرتبطة بها ، كما تستغل بعض الكائنات السابقة الدهن لنفس الغرض ، وهنا يتحرر ثاني أكسيد الكربون ويعود للغلاف الجوي ثانية أو يرتبط بالماء المحيط بها.
ب- بالتحلل :
فعندما تموت الكائنات الحية أو بعض منتجاتها تقوم البكتريا والفطريات وبعض المترممات الأخرى باستخدام تلك الكائنات الحية في إنتاج الطاقة اللازمة لعملياتها الحيوية وينطلق ثاني أكسد الكربون إلى الجو أو يرتبط بالماء المحيط بها.
ج- بالاحتراق:
عندما تحرق المواد العضوية يتكون ثاني أكسد الكربون الذي ينطلق إلى الغلاف الجوي أو يذوب في ماء البحر كما سبق أن أوضحنا.
الأهمية البيئية لدورة الكربون:
دورة الكربون من الدورات الحيوية المهمة في حياة الكائنات الحية فلو توقفت تلك الدورة لتوقفت معها عملية تثبيت ثاني أكسد الكربون الجوي وعملية تحرير ثاني أكسد الكربون .
- ولو اختلت عمليتا أخذ ثاني أكسد الكربون وإطلاقه وتزايد محتوى الغلاف الجوي وهو ما يمثل تهديداً للحياة على الأرض حيث أن زيادة ثاني أكسد الكربون في الغلاف الجوي سوف يزيد من سمك الوشاح الحراري حول الأرض وتصبح الأرض أكثر دفئاً مما يؤدي إلى ظاهرة الاحتباس الحراري بتأثير ظاهرة البيوت المحمية Greenhouse effect وذوبان الجليد القطبي وارتفاع مستوى البحر بمقدار يتراوح من 75 إلى 150 متراً وهو ارتفاع يكفي بغرق معظم المدن الساحلية في العالم.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الخميس مارس 06, 2008 3:03 pm
