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海洋碳循环箱式模型(碳循环在海洋中的作用)

来源:www.ascsdubai.com   时间:2023-05-28 02:11   点击:291  编辑:jing 手机版

1. 碳循环在海洋中的作用

海洋的碳循环从某种意义上说是自给自足的:海水溶解了大量存在于大气 中的二氧化碳。

海洋内部和周围的特定活动过程也释放出二氧化碳,比如火山喷发或碳酸盐溶解会产生二氧化碳。海洋碳循环的主要活动者是生物体,浮游 植物(像植物一样使用光合作用的浮游生物)在光合作用中“固化”被溶解的二 氧化碳,释放氧气,然后氧气被溶解在海水中;浮游动物(动物性浮游生物)和其他海生动物,比如鱼类,消耗固化的二氧化碳,并呼吸氧气。

最终,植物和动物在 死后降解成为二氧化碳,并将二氧化碳释放到大气中。

2. 碳循环过程中主要存在哪些作用

碳循环包括:

1.有机体和大气之间的碳循环

绿色植物从空气中获得二氧化碳,经过光合作用转化为葡萄糖,再综合成为植物体的碳化合物,经过的传递,成为动物体的碳化合物。植物和动物的呼吸作用把摄入体内的一部分碳转化为二氧化碳释放入大气,另一部分则构成生物的机体或在机体内贮存。动、植物死后,残体中的碳,通过微生物的分解作用也成为二氧化碳而最终排入大气。大气中的二氧化碳这样循环一次约需20年。一部分(约千分之一)动、植物残体在被分解之前即被沉积物所掩埋而成为有机沉积物。这些沉积物经过悠长的年代,在热能和压力作用下转变成矿物燃料──煤、石油和天然气等。当它们在风化过程中或作为燃料燃烧时,其中的碳氧化成为二氧化碳排入大气。人类消耗大量矿物燃料对碳循环发生重大影响。

2.大气和海洋之间的二氧化碳交换

二氧化碳可由大气进入海水,也可由海水进入大气。这种交换发生在气和水的界面处,由于风和波浪的作用而加强。这两个方向流动的二氧化碳量大致相等,大气中二氧化碳量增多或减少,海洋吸收的二氧化碳量也随之增多或减少。

3.碳质岩石的形成和分解

大气中的二氧化碳溶解在雨水和地下水中成为碳酸,碳酸能把石灰岩变为可溶态的重碳酸盐,并被河流输送到海洋中。海水中的碳酸盐和重碳酸盐含量是饱和的,接纳新输入的碳酸盐,便有等量的碳酸盐沉积下来。通过不同的成岩过程,又形成为石灰岩、白云石和碳质页岩。在化学和物理作用(风化)下,这些岩石被破坏,所含的碳又以二氧化碳的形式释放入大气中。火山爆发也可使一部分有机碳和碳酸盐中的碳再次加入碳的循环。碳质岩石的破坏,在短时期内对循环的影响虽不大,但对几百万年中碳量的平衡却是重要的。

4.人类活动的干预

人类燃烧矿物燃料以获得能量时,产生大量的二氧化碳。从1949年到1969年,由于燃烧矿物燃料以及其他工业活动,二氧化碳的生成量估计每年增加4.8%。其结果是大气中二氧化碳浓度升高。这样就破坏了自然界原有的平衡,可能导致气候异常。矿物燃料燃烧生成并排入大气的二氧化碳有一小部分可被海水溶解,但海水中溶解态二氧化碳的增加又会引起海水中酸碱平衡和碳酸盐溶解平衡的变化。矿物燃料的不完全燃烧会产生少量的一氧化碳。自然过程也会产生一氧化碳。一氧化碳在大气中存留时间很短,主要是被土壤中的微生物所吸收,也可通过一系列化学或光化学反应转化为二氧化碳。

温室效应:大气中二氧化碳、甲烷等气体浓度的增加,就像在地球大气中遮挡了一层玻璃一样,使太阳带给地表的热量难以向空中散发,从而导致地表温度增高,这也就是人们常说的温室效应。

空气中二氧化碳的浓度为什么会不断增高呢?这主要是人类不合理活动所导致的。目前全世界每年向大气中排放的二氧化碳高达50亿吨,它们破坏了全球的碳循环。这些二氧化碳主要是由煤、石油、天然气等燃料燃烧产生的。当然,过度砍伐森林、开垦草原,使地球上利用二氧化碳进行光合作用的植物数量急剧减少也是促进二氧化碳急剧郑家的重要原因。

3. 碳循环在海洋中的作用是什么

碳循环发生在地球上的各种生物和环境之间。这个循环是生物群落和生态系统存在的一个重要部分,它决定了碳的净流动和生物和其他组分在空气、水和土壤之间的相互作用。碳循环中包含的比例因环境而异,但总体而言,碳是在植物、海洋生物、细菌和土壤中循环的。

4. 海洋在碳循环中扮演什么角色

海洋环境化学,研究海洋及相关环境中和环境质量密切关系的物质,特别是化学污染物的来源、迁移、分布、反应、转化、效应、归宿以及人类活动对这些过程可能发生的作用和影响。是海洋化学的一个分支学科,又是环境科学的一个重要组成部分。

5. 海水中的碳循环

据研究,海洋里的藻类植物每年制造了地球大气中90%以上的氧气,保持了地球上的氧气动态平衡。在通过光合作用制造出氧气的同时,巨量的二氧化碳等无机碳又被转化为有机化合物,为海域提供营养物质。

据地质学家们的测定,最早的海洋生物化石--叠层石--一种营光合作用的细菌化石,距今已有35--38亿年。从那时起,海洋里就有了氧气,但大气中一直没有氧达10亿年之久。原因是溶解在海水中的氧与亚铁离子反应形成高价铁(氢氧化铁和三氧化二铁)沉淀。现在世界上最大的铁矿床就是那时形成的。陆地上很多盐矿(氯化钠)傍生在铁矿床里就是证据。直到20亿年前当海水氧溶量过饱和后才有氧气溢出海面。虽然海洋细菌和藻类造氧的量很大,但是大气氧含量达21%却用了十多亿年。原因是大气一旦有氧就立即参与了岩石的风化,首先是氧化河流冲积物砾石和砂中的铁(松散堆积物的表面积大),把他们氧化成红色的高价铁。今天看到的红层和丹霞地貌就那时形成的。直到5.7亿年的寒武纪,大气氧含量才接近今天水平,才有了生物大爆发---动物的出现。到如今,绝大部分的氧气都被用来氧化岩石,以保持生产与消耗的平衡。

由此可见,海洋向大气提供的氧气是巨大的,早期的全部、现在的50%。

6. 碳循环的重要性

碳循环在环境中的作用 摘 要:人们可能都喜欢钻石,也都曾使用过铅笔来写字。但我们可能很难相信那种坚固无比的钻石,或者是那漆黑的铅棒与所有生物体内都存在的碳是同一种物质。是的,碳在我们的地球上是无处不在的。它能以各种形态存在,并在海洋、大陆、与大气中不停地循环。构成了我们生存的基本条件之一—— 碳循环。

地球在浩瀚的历史长河中,不断地有生物从中演化而出,同时,也有生物在消亡。灭亡的生物经过了微生物的作用,被分解为有机物,以另一种形式重新进入到了环境之中。

而这就是碳元素在生物与环境之间的一种循环方式。在地球上,一切的生命形式都会根据其周围的空气、水、土壤和火这四个基本要素做出微妙的调整;即根据这些要素的组成,相互间的影响和相互间的转化进行一定的调整;

事实上,这些调整也恰恰说明了在我们所追溯的几亿年的历史中,生物链从未间断过,相应的碳循环自然也不会中断。在了解碳循环在生态系统中作用形式时我们先要知道什么是生物圈,什么是生态系统。 自然界是生物与生物、生物与环境之间相互作用、相互依存所形成的统一体,这种统一体成为生态系统。 在生态系统中,由食物关系把多种生物连接起来

7. 海洋中的碳循环过程

氮循环(Nitrogen Cycle)是描述自然界中氮单质和含氮化合物之间相互转换过程的生态系统的物质循环。

氮素在自然界中有多种存在形式,其中,数量最多的是大气中的氮气,总量约3.9×1015 t。除了少数原核生物以外,其他所有的生物都不能直接利用氮气。目前,陆地上生物体内储存的有机氮的总量达1.1×1010~1.4×1010 t。这部分氮素的数量尽管不算多,但是能够迅速地再循环,从而可以反复地供植物吸收利用。存在于土壤中的有机氮总量约为3.0×1011 t,这部分氮素可以逐年分解成无机态氮供植物吸收利用。海洋中的有机氮约为5.0×1011 t,这部分氮素可以被海洋生物循环利用。

构成氮循环的主要环节是:生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。

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