اسرار الكربون
 
الرئيسيةس .و .جبحـثالتسجيلالأعضاءالمجموعاتدخول

شاطر | 
 

 بالوعات ثاني أكسيد الكربون

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
sobhi



عدد الرسائل : 10
تاريخ التسجيل : 27/02/2008

مُساهمةموضوع: بالوعات ثاني أكسيد الكربون   الأحد مارس 16, 2008 3:25 pm

تغير المناخ العالمي والطاقة
بالوعات ثاني أكسيد الكربون



تتم إزالة ثاني أكسيد الكربون بانتظام من الغلاف الجوي كجزء من دورة الكربون. ولو لم يحدث ذلك لزادت سخونة العالم ولأصبح شبيهًا بكوكب الزهرة إلى درجة كبيرة. وتسمى تلك الآليات التي تعمل على إزالة الكربون من الغلاف الجوي "بالوعات الكربون".
وتعد غابات العالم بمثابة بالوعة كربون كبيرة. ومن ثم يقلص قطع أشجار الغابات من حجم تلك البالوعة، مما يسمح ببقاء المزيد من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. ومن جانب آخر، أتاحت التطورات التكنولوجية الحديثة للبشر إنشاء أنواع جديدة من بالوعات الكربون عن طريق احتجاز الكربون وتخزينه.
فهيا بنا نلقِ نظرةً على بالوعات الكربون وكيفية عملها.
التخليق الضوئي
يعمل التخليق الضوئي على إزالة الكربون من الجو. وتلك هي العملية التي تمكّن النبات من أن يحيا وينمو. ويحدث التخليق الضوئي في أوراق النباتات وخلايا الكائنات الحية الميكروسكوبية التي تعيش على الأرض وبجوار أسطح البحار والمحيطات. وتستغل تلك العملية الطاقة المستمدة من الإشعاع الشمسي (ضوء الشمس) لتحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى سكريات ذات قاعدة كربونية مثل الجلوكوز.
ثاني أكسيد الكربون (CO2) + ماء (H2O) + طاقة جلوكوز (C6H12O6) + أكسجين (O2)
يتم تحويل السكريات بعد ذلك إلى جزيئات أخرى مثل النشا، والدهون، والبروتينات، والإنزيمات، وجميع الجزيئات الأخرى التي توجد في النباتات الحية. كما تطلق عملية التخليق الضوئي أيضًا الأكسجين في الجو، والذي تحتاجه النباتات والحيوانات من أجل التنفس.
ويعزى إلى التخليق الضوئي ما يقرب من نصف الكربون المستخلص من الجو. فالنباتات الأرضية تأخذ معظم احتياجاتها من ثاني أكسيد الكربون من الهواء المحيط بها. أما التخليق الضوئي الذي تقوم به النباتات المائية، في البحيرات، والبحار والمحيطات فيستخدم ثاني أكسيد الكربون المذاب في الماء.
يوضح الرسم البياني التالي جانباً مثيراً للاهتمام عن كيفية تأثير التخليق الضوئي على مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

ويستند هذا الرسم البياني إلى قراءات مأخوذة في مرصد مونا لووا في هاواي. ويمكننا أن نرى أن مستويات ثاني أكسيد الكربون تزيد بوتيرة ثابتة من عام 1958 إلى 1996. ولكن لماذا التذبذب؟ تحدث تلك الارتفاعات في خريف وشتاء نصف الكرة الشمالي، وتبلغ ذروتها قبل الربيع مباشرة. وتنخفض تركيزات ثاني أكسيد الكربون أثناء الربيع والصيف. والسبب في ذلك هو أنه أثناء موسم الزراعة، تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون بنسبة أكثر مما تخرجه عن طريق التنفس. فالأشجار متساقطة الأوراق تنبت أوراقًا، وتعود النباتات الفصلية مثل الأعشاب إلى الحياة مرة أخرى. وخلال الخريف والشتاء تموت الأعشاب وتخمل تلك الأشجار وتتوقف عن العمل كبالوعة لثاني أكسيد الكربون. وتمتص النباتات الاستوائية ثاني أكسيد الكربون طوال العام.
وفي نصف الكرة الجنوبي تنعكس الفصول. ولكن نظرًا لأن مساحة الأرض أكبر كثيرًا في نصف الكرة الشمالي، فيكون الأثر الصافي في جميع أنحاء العالم أن النباتات تلعب دورًا كبالوعات لثاني أكسيد الكربون خلال الربيع والصيف أكبر من ذلك الدور الذي تلعبه خلال الخريف والشتاء.
الانتشار في المحيطات
ثاني أكسيد الكربون هو ذلك الغاز الذي يحدث عادة صوت "الأزيز" في المشروبات الغازية. ويكون أكثر قابلية للذوبان تحت الضغوط العالية ودرجات الحرارة المنخفضة، ولذلك تقدم المشروبات الغازية عادة باردة في العلب أو الزجاجات. وسيبقى بعض من ثاني أكسيد الكربون ذائبًا في العلبة أو الزجاجة المفتوحة والموضوعة في درجة حرارة الغرفة. وهذا هو السبب أيضًا في أن المحيطات الأكثر برودة تمتص ثاني أكسيد الكربون أكثر من المحيطات الدافئة.
كما يحدث تبادل مستمر بين جزيئات الكربون في كل من الغلاف الجوي والماء خلال عملية تدعى الانتشار. ويعزى إلى انتشار ثاني أكسيد الكربون في المحيطات ما يقارب نصف الكربون المستخلص من الغلاف الجوي.
ترسب الكربونات
تستخلص أشكال عديدة من الكائنات الحية البحرية الكربون والأكسجين من مياه البحر وتخلطه بالكالسيوم لإنتاج كربونات الكالسيوم (CaCO3). وتستخدم مجموعة متنوعة من الكائنات الحية ذلك لإنتاج الصدفات وغيرها من أجزاء الجسم الصلبة، مثل المرجان، والبطلينوس، والمحارات، وبعض النباتات والحيوانات الميكروسكوبية. وعندما تموت تلك الكائنات الحية، تغوص صدفاتها وأجزاء جسمها في قاع البحر. وعلى مدى فترات طويلة جدًا من الزمن، من الممكن أن تكوِّن أعدادًا هائلة من الكائنات الميتة طبقات ثخينة من الترسبات الغنية بالكربونات على قاع المحيط. وعلى مدى ملايين السنين، تطمر تلك الترسبات نتيجة المزيد والمزيد من الكربونات و/أو الرمال أو الطين، مما ينتج حرارة وضغطًا يؤديان إلى تغييرها فيزيائيًا وكيميائيًا إلى صخور رسوبية مثل الحجر الجيري، والرخام، والطباشير. ومن الممكن أن ترتفع تلك الصخور في نهاية الأمر لتصبح أرضًا مكشوفة نتيجة لتكتونية الصفائح - أو حركة القارات والمحيطات في جميع أنحاء الكرة الأرضية.

صورة لشريحة رفيعة من الحجر الجيري من العراق، مأخوذة من خلال الميكروسكوب. يبلغ عرض العينة ما يقرب من 2 مم (0.1 بوصة). وتظهر به هياكل الكالسيت الحفرية للعديد من الكائنات الميكروسكوبية.
من مسرد شلومبرجر لمصطلحات حقول النفط.
الصورة بإذن من تي. إن. ديجز.
وفي ظل الظروف المناسبة من درجات الحرارة وتركيز ثاني أكسيد الكربون، يمكن أن تترسب كربونات الكالسيوم من مياه المحيط مباشرة، بدون تدخل من الكائنات البحرية.
تحتوي الصخور الرسوبية في كوكب الأرض على نسبة من الكربون تزيد ما يقرب من 2.000 مرة عن تلك الموجودة في كافة المياه، والنباتات، والحيوانات في محيطات اليوم. وتستمر الكائنات البحرية اليوم في إنتاج الهياكل والأصداف، التي ربما تصبح صخورًا، بعد ملايين السنين من اليوم.
وسيستقر بعض الكربون في الصخور على مدى ملايين السنين عن طريق عمليات عضوية فوق اليابسة وتحت البحر. وينتج ذلك وقودًا أحفوريًا مثل الخث والفحم الحجري (النباتات الميتة المطمورة) والنفط والغاز (من الكائنات الدقيقة المطمورة في الغالب). ويمثل ذلك نسبة ضئيلة فقط من الكربون في العالم - 20000 مرة أقل من ذلك الموجود في الصخور الرسوبية.
الانسياب السطحي
ينجرف بعض الكربون من سطح الأرض إلى المحيطات بواسطة الماء. كما تمتص قطرات الأمطار المتساقطة بعضاً من ثاني أكسيد الكربون الموجود في الجو، منتجة حمض كربونيك مخفف للغاية. عندما تلاقي تلك الأمطار الحمضية بعض الشيء صخور الكربونات مثل الحجر الجيري أو الطباشير، تذيب شيئًا من الصخور، الذي تحمله التيارات والأنهار مرة أخرى إلى المحيط. وتؤدي تلك العملية إلى تكون التجاويف تحت الأرضية التي كثيرًا ما نجدها في الحجر الجيري. كما يساهم ذوبان الكربونات بفعل مياه الأمطار في تآكل المباني والتماثيل المصنوعة من الحجر الجيري أو الرخام. وتحمل التيارات والأنهار كذلك جزيئات الكربون العضوي من النباتات الأرضية الميتة والحيوانات إلى المحيطات.
كيف يصل ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي؟
توجد مصادر عديدة لتزايد ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو
 
بالوعات ثاني أكسيد الكربون
استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
اسرار الكربون :: الفئة الأولى :: اسرار الكربون-
انتقل الى: