Obieg węgla w przyrodzie

Le carbone est l'un des éléments fondamentaux des organismes vivants, constituant environ 18% du corps humain. Le carbone est essentiel pour l'existence des membranes cytoplasmiques et des cellules, et est également la base de l'ADN. Cependant, le cycle du carbone dans la nature ne concerne pas seulement l'homme. Le carbone se trouve dans l'air principalement sous la forme de dioxyde de carbone (CO2), un gaz qui se dissout dans l'eau et réagit avec les molécules d'eau pour former du bicarbonate—HCO3. Par le processus de photosynthèse, les plantes terrestres, les bactéries et les algues transforment le dioxyde de carbone ou le bicarbonate en molécules organiques, qui migrent ensuite à travers les chaînes alimentaires. En fin de compte, les atomes de carbone sont libérés dans l'atmosphère lors de la respiration.

Outre l'échange de carbone entre les organismes vivants dans la nature dans ce que l'on appelle le cycle court (période), il existe également des processus géologiques à long terme (cycle long/période). C'est notamment le cas de la formation des roches sédimentaires et des combustibles fossiles. Bien qu'analysés séparément, le cycle court et le cycle long sont tous deux liés. Par exemple, les sources de dioxyde de carbone (CO2) atmosphérique et océanique utilisées par les organismes sont également impliquées dans les processus géologiques. Le cycle géologique du carbone est beaucoup plus long que le cycle biologique. Ce temps se compte en millions d'années. Le carbone est stocké pendant de longues périodes dans l'atmosphère, dans les masses d'eau - principalement dans les océans - dans les sédiments océaniques, dans le sol, dans les roches, dans les combustibles fossiles et à l'intérieur de la Terre, entre autres. Les restes d'organismes qui ont coulé forment des sédiments au fond des océans. Avec le temps, les sédiments se transforment en calcaire, qui est le plus grand réservoir de carbone sur Terre. Sur terre, le carbone provenant de la décomposition des organismes vivants ou le carbone inorganique provenant de l'altération des roches et des minéraux est stocké dans le sol. À de plus grandes profondeurs sous la surface de la terre, les combustibles fossiles tels que le pétrole, le charbon et le gaz naturel sont formés par la décomposition de résidus végétaux dans des conditions anaérobies.

La révolution industrielle et l'utilisation des combustibles fossiles en général pour les besoins de base tels que le chauffage et les déplacements nécessitent que leur combustion libère de très grandes quantités de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Le même processus se produit également lors des éruptions volcaniques. Les dépôts de carbone provenant du fond des océans pénètrent dans la terre lors du processus de subduction (déplacement des plaques tectoniques). Ce processus produit du dioxyde de carbone, qui est libéré dans l'atmosphère par les éruptions volcaniques ou les cheminées hydrothermales.

Les combustibles fossiles sont considérés comme des sources d'énergie non renouvelables, car ils sont consommés beaucoup plus rapidement qu'ils ne sont créés par les processus géologiques. Il est également important de noter que l'homme, en particulier, a contribué à la perturbation du cycle du carbone dans la nature, ce qui a eu un impact négatif sur le changement climatique - principalement le réchauffement. Il est également important de noter que la libération de CO2 dans l'atmosphère résultant de l'activité humaine n'est pas seulement due à la combustion de combustibles fossiles, mais aussi aux processus d'urbanisation et, en particulier, à l'abattage de forêts à une échelle gigantesque. L'écosystème forestier stocke le carbone et toute réduction entraîne la libération de la majeure partie du carbone sous forme de dioxyde de carbone directement dans l'atmosphère.

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