الدرس الثالث ( دورة الكربون في الطبيعة)

دورة الكربون

يعد الكربون عنصر الحياه لانه العنصر الرئيس في بناء اجسام الكائنات الحيه ويوجد الكربون في الغلاف الجوي على شكل Co2، كما يوجد في المركبات التي تكون أجسام الأحياء البرية والبحرية و هياكلها ، وفي التربة ضمن المادة العضوية والدبال، وفي الغلاف المائي على شكل Co3 , Hco3 ذائبة في الماء، كما يوجد أيضاً في الغلاف الصخري في الصخور الجيرية (CaCo3) والدولوميت (CaMg (Co3) (2 والوقود الإحفوري (الفحم الحجري و النفط و الغاز الطبيعي) وأن الكربون يوجد ضمن المادة العضوية (الكربون العضوي ) وضمن المادة غير العضوية (الكربون غير العضوي ) تبدأ دورة الكربون بأخذ النباتات الخضراء (المنتجات ) مادة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي في عملية البناء الضوئي لإنتاج المركبات العضوية و في النبات أيضا تتم عملية التنفس، و ينتج عن ذلك غاز Co2 الذي يعود إلى الغلاف الجوي ، و من ثم يستخدم في عملية البناء الضوئي بحيث تكتمل الدورة برجوعه إلى النبات. (من الملاحظ أن دورة الكربون مرتبطة إلى حد كبير بما يحدث لغاز Co2) غالبا ما تتبع دورة الكربون مسارات أكثر تعقيداً؛ فبعد تحول الكربون الذي يكتسبه النبات إلى مواد عضوية، تتغذى الحيوانات (المستهلكات) عليها، فإنه تتم عملية هضم المواد العضوية وامتصاصها و تمثيلها لتساهم في بناء الأنسجة الحيوانية. وبناء عليه فإن ذرات الكربون الموجودة في النبات تصبح جزءاً من تركيب خلايا جسم الحيوان الذي تغذى عليها .

ادرس الاشكال المجاورة (دورة الكربون في الطبيعة) واجب عن الاسئلة التالية:

1- اذكر المستودعات التي يوجد فيها الكربون في الطبيعة؟

.2- ما العمليات الرئيسه التي تنتج الكربون وتستهلكة؟

3- كيف ينتقل الكربون من جسم الكائن الحي الى الغلاف الجوي؟

4- وضح دور طاقة الشمس في هذه الدورة؟

توصلت الى ان لكل جزء من دورة الكربون اهمية خاصة اذ يوجد عمليات تفضي الى انتاج غازثاني اكسيد الكربون co2 مثل عملية حرق الوقود الاحفوري وقطع الغابات وتنفس النباتات وعمليات اخرى تسبب استهلاك غاز ثاني اكسيد الكربون مثل عمليات البناء الضوئي في النباتات البرية والطحالب المائية البحرية والعذبة التي تنتج غاز الاكسجين ولكن هل تركيز غاز ثاني اكسيد الكربون ثانبت ام متغير؟

ان بعض تلك العمليات يفضي الى زيادة تركيز الكربون في الغلاف الجوي وبعضها يفضي الى نقصانه وتؤدي البحار والمحيطات والغطاء النباتي دور كبير في تدفق الكربونات الى الغلاف الجوي بتراكيز مرتفعه بالاضافة الى النشطه البشريه المتمثله في عمليات الحرق والتعدين التي لا يمكن التقليل من تاثيرها السلبي في البيئه تمكث العناصر في المستودعات المختلفه مدد زمنيه مختلفه تبعا لسرعة تكرار عمليات التدفق ونشاطها ولتتعرف اكثر عن زمن مكوث الكربونات في المستودعات ادرس القانون التالي:

معدل التدفق = كمية العنصر في المستودع (بليون طن ) / زمن المكوث (سنة)

من خلال المعادلة السابقة احسب معدل التدفق للكربون في المستودعات التالية:

المستودع	الكمية في المستودع (بليون طن)	زمن المكوث (بالسنة)
الغلاف الجوي	750	3
الغطاء النباتي	560	5
التربة	1500	25

ان طول زمن المكوث او قصره مرتبط بقدرة النظام البيئي على تحقيق الاتزان وفق معدل تدفق العنصر وزيادة مدة المكوث تجعله معرضا للنضوب من جهة وتليثه للبيئه من جهة اخرى في حين يزيد قصر زمن المكوث للعنصر من فرصة تجددة اذا استهلك بفعل الانشطة البشرية كما تتضمن الدورات البيوجيوكيميائية كمية العنصر (مقدار العنصر في المستودع) ومعدل انتقال بين المستودعات المختلفة فاذا كانت كمية العنصر في المستودع ثابتة فهذا يعني وجود خالة اتزان بين كمية العنصر التي غادرة المستودع وبين كمية العنصر التي تعود اليه وبما ان بعض الموارد الطبيعية في الارض محدودة فانه يجب على الانسان استغلالها واستخدامها بطريقة عقلانية ليعاد تدويرها واستخدامها كلما كان ذالك ممكن واذا لم يحسن الانسان استخدامها وتدويرها ستصبح الدورات غير متزنة.

والفيديو التالي يوضح دورة الكربون في الطبيعة