Es gibt einige Arten von Atomen, die eines Tages Teil einer Pflanze sein können, eines Tieres am nächsten Tag und dann stromabwärts als Teil des Wassers eines Flusses am nächsten Tag. Diese Atome können sowohl Teil von Lebewesen wie Pflanzen und Tieren als auch von nicht lebenden Dingen wie Wasser, Luft und sogar Felsen sein. Dieselben Atome werden in verschiedenen Teilen der Erde immer wieder recycelt. Diese Art von Kreislauf von Atomen zwischen lebenden und nicht lebenden Dingen wird als biogeochemischer Kreislauf bezeichnet.,
Alle Atome, die Bausteine von Lebewesen sind, sind Teil biogeochemischer Zyklen. Die häufigsten davon sind die Kohlenstoff-und Stickstoffkreisläufe.
Winzige Atome aus Kohlenstoff und Stickstoff können sich durch diese Zyklen auf dem Planeten bewegen. Zum Beispiel wird ein Kohlenstoffatom aus der Luft in das Meerwasser absorbiert, wo es von wenig schwimmendem Plankton verwendet wird, das Photosynthese durchführt, um die Nahrung zu erhalten, die sie benötigen., Es besteht die Möglichkeit, dass dieses kleine Kohlenstoffatom Teil des Planktonskeletts oder eines Teils des Skeletts des größeren Tieres wird, das es frisst, und dann Teil eines Sedimentgesteins, wenn die Lebewesen sterben und nur Knochen zurückbleiben. Kohlenstoff, der Teil von Gesteinen und fossilen Brennstoffen wie Öl, Kohle und Erdgas ist, kann lange Zeit vom Rest des Kohlenstoffkreislaufs ferngehalten werden. Diese Langzeitlagerplätze werden „Waschbecken“genannt. Wenn fossile Brennstoffe verbrannt werden, wird unterirdischer Kohlenstoff als Kohlendioxid, ein Treibhausgas, in die Luft geschickt.,
In letzter Zeit haben Menschen diese biogeochemischen Zyklen verändert. Wenn wir Wälder fällen, mehr Fabriken bauen und mehr Autos fahren, die fossile Brennstoffe verbrennen, verändert sich die Art und Weise, wie sich Kohlenstoff und Stickstoff auf der Erde bewegen. Diese Veränderungen fügen mehr Treibhausgase in unserer Atmosphäre hinzu und dies verursacht den Klimawandel.
Das Element Kohlenstoff ist ein Teil von Meerwasser, der Atmosphäre, Gesteinen wie Kalkstein und Kohle, Böden sowie allen Lebewesen. Auf unserem dynamischen Planeten kann sich Kohlenstoff als Teil des Kohlenstoffkreislaufs von einem dieser Bereiche in einen anderen bewegen.,
- Kohlenstoff bewegt sich von der Atmosphäre zu Pflanzen. In der Atmosphäre wird Kohlenstoff in einem Gas namens Kohlendioxid (CO2) an Sauerstoff gebunden. Durch den Prozess der Photosynthese wird Kohlendioxid aus der Luft gezogen, um Nahrung aus Kohlenstoff für das Pflanzenwachstum zu produzieren.
- Kohlenstoff bewegt sich von Pflanzen zu Tieren. Durch Nahrungsketten bewegt sich der Kohlenstoff in Pflanzen zu den Tieren, die sie fressen. Tiere, die andere Tiere essen, erhalten den Kohlenstoff auch aus ihrer Nahrung.
- Kohlenstoff bewegt sich von Pflanzen und Tieren auf Böden., Wenn Pflanzen und Tiere sterben, zerfallen ihre Körper, Holz und Blätter und bringen den Kohlenstoff in den Boden. Einige sind begraben und werden in Millionen und Millionen von Jahren zu fossilen Brennstoffen.
- Kohlenstoff bewegt sich von Lebewesen in die Atmosphäre. Jedes Mal, wenn Sie ausatmen, geben Sie Kohlendioxidgas (CO2) in die Atmosphäre ab. Tiere und Pflanzen müssen Kohlendioxidgas durch einen Prozess namens Atmung loswerden.
- Kohlenstoff bewegt sich von fossilen Brennstoffen in die Atmosphäre, wenn Brennstoffe verbrannt werden., Wenn Menschen fossile Brennstoffe verbrennen, um Fabriken, Kraftwerke, Autos und Lastwagen zu betreiben, gelangt der größte Teil des Kohlenstoffs schnell als Kohlendioxidgas in die Atmosphäre. Jedes Jahr werden fünfeinhalb Milliarden Tonnen Kohlenstoff durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe freigesetzt. Von dieser massiven Menge verbleiben 3,3 Milliarden Tonnen in der Atmosphäre. Der Rest wird größtenteils im Meerwasser gelöst.
- Kohlenstoff bewegt sich von der Atmosphäre in die Ozeane. Die Ozeane und andere Gewässer absorbieren etwas Kohlenstoff aus der Atmosphäre. Der Kohlenstoff wird im Wasser gelöst.,
Kohlendioxid ist ein Treibhausgas und fängt Wärme in der Atmosphäre. Ohne Sie und andere Treibhausgase wäre die Erde eine gefrorene Welt. Aber seit dem Beginn der industriellen Revolution vor etwa 150 Jahren haben die Menschen so viel Treibstoff verbrannt und so viel Kohlendioxid in die Luft freigesetzt, dass das globale Klima über ein Grad Fahrenheit gestiegen ist. Die Atmosphäre hat nach Angaben von Eiskernen seit mindestens 420.000 Jahren nicht mehr so viel Kohlenstoff gehalten., Der jüngste Anstieg der Mengen an Treibhausgasen wie Kohlendioxid hat erhebliche Auswirkungen auf die Erwärmung unseres Planeten.
Kohlenstoff bewegt sich auch über längere Zeitskalen durch unseren Planeten. Zum Beispiel kann über Millionen von Jahren die Verwitterung von Gesteinen an Land dem Oberflächenwasser Kohlenstoff hinzufügen, der schließlich zum Ozean abfließt. Über lange Zeiträume wird Kohlenstoff aus dem Meerwasser entfernt, wenn sich Muscheln und Knochen von Meerestieren und Plankton auf dem Meeresboden sammeln. Diese Schalen und Knochen bestehen aus Kalkstein, der Kohlenstoff enthält., Wenn sie sich auf dem Meeresboden ablagern, wird Kohlenstoff für einige Zeit aus dem Rest des Kohlenstoffkreislaufs gespeichert. Die Menge an Kalkstein, die sich im Ozean ablagert, hängt etwas von der Menge an warmen, tropischen und flachen Ozeanen auf dem Planeten ab, da hier produktive kalksteinproduzierende Organismen wie Korallen leben. Der Kohlenstoff kann zurück in die Atmosphäre freigesetzt werden, wenn der Kalkstein schmilzt oder in einer Subduktionszone metamorphosiert wird.