نواصل هذا الشهر سلسلة الاستدامة الخاصة بنا مع د. بيتري ، بينما نستكشف دورة الكربون ودورها في ظاهرة الاحتباس الحراري.
دورة الكربون وكيف يلعب ثاني أكسيد الكربون دورًا في ظاهرة الاحتباس الحراري
نواصل سلسلة الاستدامة لدينا مع الدكتور روس بيتري. اجتاحت حرائق الغابات ولاية كاليفورنيا خلال الأشهر العديدة الماضية. يشرح الدكتور بيتري أدناه كيف تلعب أفعالنا دورًا في دورة الكربون ولماذا يعد تقليل انبعاثات الكربون مشكلة عالمية ملحة.
Q: ما هي "دورة الكربون"؟
A: دورة الكربون هي العملية التي ينتقل فيها الكربون من الغلاف الجوي إلى الكائنات الحية على الأرض ثم يعود إلى الغلاف الجوي. الأرض عبارة عن نظام مغلق ، لذا فإن الكمية الإجمالية للكربون لا تتغير ، فهي ببساطة تدور من محمية إلى أخرى - سواء تم تخزينها في الأشجار والصخور ، أو حتى في المحيط. دورة الكربون هي الشكل النهائي لإعادة التدوير وهي عملية أساسية وطبيعية لبقاء جميع الكائنات الحية. من خلال أفعالنا ، تسببنا كبشر في اختلال التوازن في الدورة ، من خلال حرق الوقود الأحفوري ، مما أدى إلى انبعاث ثاني أكسيد الكربون أكثر مما تستطيع الدورة التعامل معه ، مما يؤدي إلى الاحتباس الحراري.
س: قم بتفصيلها من أجلنا. كيف يعمل؟
A: تنقسم دورة الكربون إلى أربع عمليات رئيسية: التمثيل الضوئي ، والتنفس ، والتحلل ، والاحتراق. تستخدم النباتات الطاقة من الشمس لامتصاص ثاني أكسيد الكربون والماء من الغلاف الجوي أثناء عملية التمثيل الضوئي. باستخدام ثاني أكسيد الكربون كوقود ، يطلقون الأكسجين مرة أخرى في الغلاف الجوي. تستمر الحيوانات في الدورة عن طريق استنشاق الأكسجين ثم تناول النباتات التي تسمح بامتصاص الكربون المخزن في النباتات في أجسامها. عندما تزفر الحيوانات ، فإنها تطلق ثاني أكسيد الكربون ، والذي يمكن للنباتات امتصاصه مرة أخرى. بمجرد موت النباتات أو الحيوانات ، تبدأ في التحلل ، وتطلق المزيد من ثاني أكسيد الكربون والميثان في الغلاف الجوي. ومع ذلك ، لا تتحلل كل النباتات أو الحيوانات الميتة على الفور. في بعض الأحيان تمتص التربة بقاياها وتحبس في رواسب تحت الأرض. على مدى مئات السنين ، تتراكم طبقات من الرواسب على السطح وتضغط هذه البقايا ، وتشكل الوقود الأحفوري. تشمل أمثلة الوقود الأحفوري النفط والفحم.
Q: هل تحدث دورة الكربون في المحيط أيضًا؟
A: نعم ، في النظم البيئية المائية ، يذوب ثاني أكسيد الكربون في الماء. مثلما تعتمد النباتات الموجودة على الأرض على ثاني أكسيد الكربون في عملية التمثيل الضوئي ، فإن النباتات المائية تفعل ذلك أيضًا - ومثل النباتات الموجودة على الأرض ، فإنها تطلق الأكسجين الذي تستخدمه الأسماك للتنفس. في الطبيعة ، هناك توازن طبيعي بين ثنائي أكسيد الكربون في الهواء وثاني أكسيد الكربون في الماء. إذا تعطل التوازن بسبب زيادة ثاني أكسيد الكربون في الهواء ، يزداد ثاني أكسيد الكربون في الماء أيضًا ، ويصبح الماء أكثر حمضية. يجعل تحمض المحيطات من الصعب على الحياة البحرية الحصول على الأكسجين الأساسي اللازم للبقاء على قيد الحياة.
يمكن أيضًا سحب ثاني أكسيد الكربون من الماء بواسطة كائنات خلوية صغيرة واحدة تسمى الدياتومات ، وكائنات أخرى مثل البكتيريا الزرقاء والطحالب الدقيقة. مثل النباتات أثناء عملية التمثيل الضوئي ، تطلق هذه الدياتومات الأكسجين أيضًا ، وهي في الواقع تمثل 20٪ من إجمالي الأكسجين الموجود على الأرض. تتمسك الدياتومات بالكربون وتغرق في قاع المحيط ، "تحبس" الكربون.
س: إذن من أين يأتي البشر؟
A: الخطوة الوحيدة في عملية الكربون التي لم نناقشها بعد هي الاحتراق. لقد وفر حرق الوقود الأحفوري الطاقة للبشر لعقود من الزمن ، ولكن مع نمو السكان ، تزداد احتياجاتنا من الطاقة ، مما يعني المزيد من احتراق الوقود الأحفوري. يؤدي احتراق الوقود الأحفوري إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. نحن الآن نحرق الوقود الأحفوري بمعدلات غير مسبوقة ولا تستطيع البيئة مواكبة ذلك.
Q: كيف تساهم دورة الكربون في تغير المناخ؟
A: عندما نحرق الوقود الأحفوري لإطلاق الطاقة ، بالقيادة على سبيل المثال ، نطلق ثاني أكسيد الكربون مرة أخرى في الغلاف الجوي. يعتبر ثاني أكسيد الكربون من "غازات الاحتباس الحراري". إذا كنت تتخيل العالم كصوبة دفيئة عملاقة ، فإن كمية ثاني أكسيد الكربون التي تنتجها النباتات في الدفيئة تحافظ على المناخ دافئًا طوال العام ، مما يسمح للكائنات الحية في الداخل بالنمو بغض النظر عن درجة الحرارة الخارجية.
مع وجود عدد أكبر من السيارات على الطرق أكثر من أي وقت مضى ، وزيادة الإنتاج العالمي للمواد في المصانع ، فإننا نتسبب في خلل في جودة الهواء من خلال إطلاق كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون ، وحبس الحرارة في غلافنا الجوي ، وتسخين كوكب الأرض.
س: ماذا يعني هذا بالنسبة لنا؟
A: في كاليفورنيا ، حيث أعيش ، تُعزى حرائق الغابات المدمرة التي ربما تكون قد شاهدتها في الأخبار مؤخرًا إلى الظروف التي تسببها درجات الحرارة الأكثر جفافاً وسخونة. هذه الحرائق جزء من دورة الكربون أيضًا. هذه الغابات التي كانت موجودة منذ مئات الآلاف من السنين ، ولكل شجرة مخزون كبير من الكربون بداخلها. عندما تحترق الأشجار ، يتم إطلاق الكربون في الغلاف الجوي على شكل ثاني أكسيد الكربون. يعني المزيد من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ارتفاع درجات الحرارة واستمرار الدورة.
Q: كيف يمكننا العمل على إعادة موازنة دورة الكربون؟
A: هذا سوف يتطلب جهدا عالميا. التزمت الشركات في جميع أنحاء العالم بالحد من انبعاثات الكربون الناتجة عن إنتاج منتجاتها ونقلها وتصنيعها. هذا أمر حيوي للاستمرار في جعل الأرض مضيافة للأجيال القادمة. |