Hiilen kiertokulku. Periaatteet ja merkitys

2024 Kirjoittaja: Henry Conors | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-02-12 07:02

Planeettamme biosfäärissä tapahtuu monia monimutkaisia prosesseja, jotka johtuvat organismien elintärkeästä toiminnasta, ihmisen vaikutuksesta ja evoluutiomuutoksista, jotka tapahtuvat suoliston ja v altamerten syvyyksissä. Tärkein niistä on hiilen kiertokulku. Elämä maan päällä on mahdotonta ilman sitä.

Yleensä hiilen kiertokulku on globaali mekanismi, joka vastaa hiilidioksidin imeytymisestä ja vapautumisesta ilmakehään. Hiilen assimilaatio tunnetaan meille kaikille fotosynteesinä, ja kasvit ovat vastuussa tästä osasta. Hiilidioksidin vapautuminen/palautus tapahtuu elävien organismien uloshengityksellä, teollisuusyritysten työn ja hajoamisprosessien kautta

Hiilen kiertosuunnitelman avulla voimme kuvata täydellisemmin tätä prosessia, joka koostuu kahdesta vaiheesta:

• Hiilidioksidin (CO_{2) assimilaatio kasvien, mikroskooppisten elävien organismien toimesta ja sen myöhempi muuttuminen monimutkaisemmiksi kemiallisiksi perusyhdisteiksi (rasvat, hiilihydraatit, proteiinit).}
• Hiilidioksidin paluu ilmakehään elävien olentojen hengityksen kautta ja muilla tavoilla.

Kuitenkin syklihiili on monimutkaisempi prosessi. Joten organismien kuoleman jälkeen bakteerit käsittelevät osan niistä ja palaavat ilmakehään melko lyhyessä ajassa. Mutta osa jäännöksistä muuttuu kuolleeksi orgaaniseksi massaksi.

Nämä orgaaniset jäänteet muuttuvat muutamassa sadassa vuodessa ja lopulta hiileksi, öljyksi tai turpeeksi. Ihminen käyttää näitä fossiileja eri tarkoituksiin, ja niistä saatu hiili palautetaan ilmakehään.

Haluan käsitellä erikseen prosessia, jolla CO_{2 palautetaan hiilikiertoon.}

Rasvat. Eri alkuperää olevien rasvojen hajoaminen on mahdollista, koska tähän prosessiin osallistuvat mikro-organismit, joilla on tämän yhdisteen pilkkomiseen tähtääviä entsyymejä. Tämän seurauksena muodostuu glyserolia ja korkeampia rasvahappoja. Glyseriini hajoaa pyruviinihapoksi (PVA). Se muuttuu olosuhteista riippuen vedeksi, hapoksi tai alkoholiksi ja hiilimolekyyli vapautuu ilmaan.

Hiilihydraatit. Nämä aineet ovat tärkeimpiä kuidun kantajia, jotka

Vain jotkin mikro-organismit pilkkovat ja käsittelevät. Sen käsittelyprosessissa muodostuu glukoosia, jota lähes kaikentyyppiset sienet ja bakteerit hapettavat. Tämän seurauksena glukoosi hajoaa vedeksi ja hiilidioksidiksi. Tämä ei ole ainoa vaihtoehto. Hapetusprosessi voi johtaa metaanin muodostumiseen, mutta pakollisella hiilen vapautumisella.

Koska kaikki prosessiteivät ole samoja kulunsa suhteen, tietyn aineen kiertokulku biosfäärissä on kahdenlaista:

• Geologinen (mineraalien muodostuminen) - voidaan laskea tuhansissa ja miljoonissa vuosissa.
• Biologinen (kasvien ja eläinten kuolema ja laho) on erittäin aktiivinen prosessi, joka voi kestää useista päivistä useisiin vuosiin.

Tietenkin tässä esitetty kuvaus on hyvin pinnallinen, eikä se heijasta niiden kemiallisten ja muiden prosessien koko olemusta, joiden ansiosta hiilikierto ylläpidetään planeetalla.