✖


Jump to content

Углеродный цикл

Информацию о термоядерной реакции с участием углерода, которая приводит в действие некоторые звезды, см. в цикле CNO . Для органических химических кольцеобразных структур см. Циклическое соединение . Чтобы узнать о геохимическом цикле, см. Карбонатно-силикатный цикл .

Схема углеродного цикла, показывающая перемещение углерода между сушей, атмосферой и океанами в миллиардах тонн (гигатонн) в год. Желтые цифры — это естественные потоки, красные — вклад человека, а белые — накопленный углерод. Эффекты медленного (или глубокого) углеродного цикла , такие как вулканическая и тектоническая активность, не включены. [1]
Часть серии о
Углеродный цикл
По регионам
Углекислый газ
Формы углерода
Метаболические пути
Углеродное дыхание
Угольные насосы
Связывание углерода
Метан
Биогеохимический
Другой

Углеродный цикл — это часть биогеохимического цикла, посредством которого углеродом происходит обмен между биосферой , педосферой , геосферой , гидросферой и атмосферой Земли . Другие основные биогеохимические циклы включают круговорот азота и круговорот воды . Углерод является основным компонентом биологических соединений, а также основным компонентом многих минералов, таких как известняк . Углеродный цикл включает в себя последовательность событий, которые являются ключом к тому, чтобы сделать Землю способной поддерживать жизнь. Он описывает движение углерода при его переработке и повторном использовании в биосфере, а также долгосрочные процессы секвестрации (хранения) углерода и его выброса из поглотителей углерода .

Для описания динамики углеродного цикла можно различать быстрый и медленный углеродный цикл . Быстрый углеродный цикл также называют биологическим углеродным циклом . Быстрые углеродные циклы могут завершиться в течение нескольких лет, перемещая вещества из атмосферы в биосферу, а затем обратно в атмосферу. Медленные или геологические циклы (также называемые глубоким углеродным циклом ) могут занять миллионы лет, в результате чего вещества перемещаются через земную кору между горными породами, почвой, океаном и атмосферой. [2]

Люди нарушали углеродный цикл на протяжении многих столетий. Они сделали это, изменив землепользование , а также добыв и сжигая углерод из древних органических остатков ( уголь , нефть и газ ). [1] К 2020 году содержание углекислого газа в атмосфере увеличится почти на 52% по сравнению с доиндустриальным уровнем, что приведет к глобальному потеплению . [3] Повышенное содержание углекислого газа также привело к снижению уровня pH океана и фундаментально меняет химический состав морской среды . [4] Углекислый газ имеет решающее значение для фотосинтеза.

Основные отделения

[ редактировать ]

Углеродный цикл был впервые описан Антуаном Лавуазье и Джозефом Пристли и популяризирован Хамфри Дэви . [5] Глобальный углеродный цикл в настоящее время обычно делится на следующие основные резервуары углерода (также называемые пулами углерода ), связанные между собой путями обмена: [6]

Обмен углерода между резервуарами происходит в результате различных химических, физических, геологических и биологических процессов. Океан содержит самый большой активный пул углерода у поверхности Земли. [7] Естественные потоки углерода между атмосферой, океаном, наземными экосистемами и отложениями достаточно сбалансированы; поэтому уровень углерода был бы примерно стабильным без влияния человека. [8] [9]

Атмосфера

[ редактировать ]
Основная статья: Атмосферный углеродный цикл
Компьютерная модель, показывающая год жизни атмосферного углекислого газа и то, как он путешествует по земному шару. [10]

Углерод в атмосфере Земли существует в двух основных формах: углекислый газ и метан . Оба эти газа поглощают и сохраняют тепло в атмосфере и частично ответственны за парниковый эффект . [7] Метан производит больший парниковый эффект на объем по сравнению с углекислым газом, но он существует в гораздо меньших концентрациях и более недолговечен, чем углекислый газ. Таким образом, углекислый газ вносит больший вклад в глобальный парниковый эффект, чем метан. [11]

Углекислый газ удаляется из атмосферы преимущественно посредством фотосинтеза и поступает в земную и океаническую биосферу. Углекислый газ растворяется также непосредственно из атмосферы в водоемы (океан, озера и т. д.), а также растворяется в осадках по мере падения капель дождя через атмосферу. При растворении в воде углекислый газ вступает в реакцию с молекулами воды и образует угольную кислоту , которая способствует повышению кислотности океана. Затем он может быть поглощен камнями в результате выветривания. Он также может окислять другие поверхности, которых касается, или быть смыт в океан. [12]

Концентрации CO 2 за последние 800 000 лет, измеренные по кернам льда (синий/зеленый) и напрямую (черный)

Деятельность человека за последние два столетия привела к увеличению количества углерода в атмосфере почти на 50% по состоянию на 2020 год, главным образом в форме углекислого газа, как за счет изменения способности экосистем извлекать углекислый газ из атмосферы, так и за счет его выбросов. напрямую, например, путем сжигания ископаемого топлива и производства бетона. [3] [7]

В далеком будущем (2–3 миллиарда лет) скорость поглощения углекислого газа почвой посредством карбонатно-силикатного цикла , вероятно, увеличится из-за ожидаемых изменений на солнце по мере его старения. Ожидаемое увеличение яркости Солнца, вероятно, ускорит скорость выветривания поверхности. [13] В конечном итоге это приведет к тому, что большая часть углекислого газа в атмосфере будет поглощена земной корой в виде карбоната. [14] [15] [16] Как только концентрация углекислого газа в атмосфере упадет ниже примерно 50 частей на миллион (допуски различаются у разных видов), C 3 фотосинтез станет невозможен. [15] Было предсказано, что это произойдет через 600 миллионов лет от настоящего времени, хотя модели различаются. [17]

Когда океаны на Земле испарятся примерно через 1,1 миллиарда лет, [13] тектоника плит, скорее всего, остановится из-за нехватки воды для их смазки. Отсутствие вулканов, выбрасывающих углекислый газ, приведет к прекращению углеродного цикла через 1–2 миллиарда лет в будущем. [18]

Земная биосфера

[ редактировать ]
Количество углерода, хранящегося в различных наземных экосистемах Земли, в гигатоннах. [19]
Основная статья: Земной биологический углеродный цикл

Земная биосфера включает органический углерод всех наземных организмов, как живых, так и мертвых, а также углерод, хранящийся в почвах . Около 500 гигатонн углерода хранятся над землей в растениях и других живых организмах. [8] в то время как почва содержит около 1500 гигатонн углерода. [20] Большую часть углерода в земной биосфере составляет органический углерод. [21] в то время как около трети углерода в почве хранится в неорганических формах, таких как карбонат кальция . [22] Органический углерод является основным компонентом всех организмов, живущих на Земле. Автотрофы извлекают его из воздуха в виде углекислого газа, превращая в органический углерод, а гетеротрофы получают углерод, потребляя другие организмы.

Поскольку поглощение углерода в земной биосфере зависит от биотических факторов, оно подчиняется суточному и сезонному циклу. При измерениях CO 2 эта особенность проявляется на кривой Килинга . Он наиболее силен в северном полушарии , потому что в этом полушарии больше суши, чем в южном, и, следовательно, больше места для экосистем для поглощения и выделения углерода.

Портативная система дыхания почвы, измеряющая поток CO 2 в почве .

Углерод покидает земную биосферу несколькими способами и в разных временных масштабах. Сгорание органического углерода быстро выбрасывает или дыхание его в атмосферу. Он также может экспортироваться в океан через реки или оставаться в почве в виде инертного углерода. [23] Углерод, накопленный в почве, может оставаться там до тысяч лет, прежде чем он будет смыт в реки в результате эрозии или выброшен в атмосферу в результате дыхания почвы . В период с 1989 по 2008 год дыхание почвы увеличивалось примерно на 0,1% в год. [24] В 2008 году общий объем выбросов CO 2 в результате дыхания почвы составил примерно 98 миллиардов тонн. [ нужна ссылка ] , примерно в 3 раза больше углерода, чем люди сейчас выбрасывают в атмосферу каждый год при сжигании ископаемого топлива (это не представляет собой чистый перенос углерода из почвы в атмосферу, поскольку дыхание в значительной степени компенсируется поступлениями в почвенный углерод). [ нужна ссылка ] Есть несколько правдоподобных объяснений этой тенденции, но наиболее вероятное объяснение заключается в том, что повышение температуры привело к увеличению скорости разложения органического вещества почвы , что привело к увеличению потока CO 2 . Продолжительность связывания углерода в почве зависит от местных климатических условий и, следовательно, меняется в ходе изменения климата . [25]

Размер основных резервуаров углерода на Земле (оценки на 2000 год) [7]
Бассейн Количество
(гигатонны)
Атмосфера 720
Океан (всего) 38,400
Всего неорганических 37,400
Всего органического 1,000
Поверхностный слой 670
Глубокий слой 36,730
Литосфера
Осадочные карбонаты > 60 000 000
Керогены 15,000,000
Земная биосфера (всего) 2,000
Живая биомасса 600 – 1,000
Мертвая биомасса 1,200
Водная биосфера 1 – 2
Ископаемое топливо (всего) 4,130
Уголь 3,510
Масло 230
Газ 140
Прочее ( торф ) 250

Океан

[ редактировать ]
Основная статья: Океанский углеродный цикл

Океан концептуально можно разделить на поверхностный слой , в котором вода часто (ежедневно или ежегодно) контактирует с атмосферой, и глубокий слой ниже типичной глубины смешанного слоя в несколько сотен метров или меньше, в пределах которого время между последовательными контактами могут пройти столетия. Растворенный неорганический углерод (DIC) в поверхностном слое быстро обменивается с атмосферой, поддерживая равновесие. Частично потому, что его концентрация ДВС-синдрома примерно на 15% выше. [26] но главным образом из-за своего большего объема глубоководный океан содержит гораздо больше углерода — это самый большой пул активно циклического углерода в мире, содержащий в 50 раз больше, чем атмосфера. [7] — но время достижения равновесия с атмосферой составляет сотни лет: обмен углеродом между двумя слоями, вызванный термохалинной циркуляцией , происходит медленно. [7]

Углерод попадает в океан главным образом за счет растворения углекислого газа в атмосфере, небольшая часть которого превращается в карбонат . Он также может попадать в океан через реки в виде растворенного органического углерода . Он преобразуется организмами в органический углерод посредством фотосинтеза и может либо обмениваться по всей пищевой цепи, либо осаждаться в более глубокие, более богатые углеродом слои океана в виде мертвых мягких тканей или в раковинах в виде карбоната кальция . Он циркулирует в этом слое в течение длительных периодов времени, прежде чем либо отложится в виде осадка, либо, в конечном итоге, вернется в поверхностные воды посредством термохалинной циркуляции. [8]

Океаны являются основными (с современным значением pH от 8,1 до 8,2). Увеличение содержания CO 2 в атмосфере сдвигает pH океана в сторону нейтрального в результате процесса, называемого подкислением океана . Поглощение CO 2 океаном является одной из наиболее важных форм связывания углерода . Прогнозируемая скорость снижения pH может замедлить биологическое осаждение карбонатов кальция , тем самым уменьшая способность океана поглощать CO 2 . [27] [28]

Геосфера

[ редактировать ]
Основная статья: Карбонатно-силикатный цикл
Диаграмма, показывающая относительные размеры (в гигатоннах) основных резервуаров углерода на Земле. Для сравнения включены совокупные изменения (до 2014 года) в результате землепользования и выбросов ископаемого углерода. [19]

Геологическая составляющая углеродного цикла действует медленно по сравнению с другими частями глобального углеродного цикла. Это один из наиболее важных факторов, определяющих количество углерода в атмосфере и, следовательно, глобальную температуру. [29]

Большая часть углерода Земли инертно хранится в литосфере Земли . [7] Большая часть углерода, хранящегося в мантии Земли, хранилась там во время формирования Земли. [30] Часть его отложилась в виде органического углерода из биосферы. [31] Из углерода, хранящегося в геосфере, около 80% приходится на известняк и его производные, образующиеся в результате осаждения карбоната кальция , хранящегося в раковинах морских организмов. Остальные 20% хранятся в виде керогенов, образовавшихся в результате осаждения и захоронения земных организмов под воздействием высокой температуры и давления. Органический углерод, хранящийся в геосфере, может оставаться там миллионы лет. [29]

Углерод может покинуть геосферу несколькими способами. Углекислый газ выделяется при метаморфизме карбонатных пород, когда они погружаются в мантию Земли. Этот углекислый газ может попадать в атмосферу и океан через вулканы и горячие точки . [30] Он также может быть удален людьми путем прямой добычи керогена в виде ископаемого топлива . После добычи ископаемое топливо сжигается для высвобождения энергии и выброса хранящегося в нем углерода в атмосферу.

Типы динамических

[ редактировать ]
Медленный (или глубокий) углеродный цикл протекает через горные породы.
Быстрый углеродный цикл действует через биосферу, см. диаграмму в начале статьи ↑

Существует быстрый и медленный углеродный цикл. Быстрый цикл действует в биосфере , а медленный – в горных породах . Быстрый или биологический цикл может завершиться в течение нескольких лет, перемещая углерод из атмосферы в биосферу, а затем обратно в атмосферу. Медленный или геологический цикл может простираться глубоко в мантию и может занять миллионы лет, перемещая углерод через земную кору между горными породами, почвой, океаном и атмосферой. [2]

Быстрый углеродный цикл включает относительно кратковременные биогеохимические процессы между окружающей средой и живыми организмами биосферы (см. схему в начале статьи ). Он включает перемещение углерода между атмосферой, наземными и морскими экосистемами, а также почвами и отложениями морского дна. Быстрый цикл включает годовые циклы, включающие фотосинтез, и десятилетние циклы, включающие вегетативный рост и разложение. Реакция быстрого углеродного цикла на деятельность человека будет определять многие из наиболее непосредственных последствий изменения климата. [32] [33] [34] [35] [36]

Медленный (или глубокий) углеродный цикл включает в себя средне- и долгосрочные геохимические процессы, принадлежащие циклу горных пород (см. Диаграмму справа). Обмен между океаном и атмосферой может занять столетия, а выветривание горных пород — миллионы лет. Углерод в океане осаждается на дно океана, где может образовывать осадочные породы и погружаться в мантию Земли . Процессы горообразования приводят к возвращению этого геологического углерода на поверхность Земли. возвращается в атмосферу Там породы выветриваются, а углерод путем дегазации и реками в океан. Другой геологический углерод возвращается в океан посредством гидротермальной эмиссии ионов кальция. За год по этому медленному циклу перемещается от 10 до 100 миллионов тонн углерода. Сюда входят вулканы, возвращающие геологический углерод непосредственно в атмосферу в виде углекислого газа. Однако это менее одного процента углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу при сжигании ископаемого топлива. [2] [32] [37]

Подпроцессы быстрого углеродного цикла

[ редактировать ]

Земной углерод в круговороте воды

[ редактировать ]
Куда уходит земной углерод, когда течет вода [38]

Движение земного углерода в круговороте воды показано на диаграмме справа и объяснено ниже: [38]

  1. Атмосферные частицы действуют как ядра конденсации облаков , способствуя образованию облаков. [39] [40]
  2. Капли дождя поглощают органический и неорганический углерод за счет улавливания частиц и адсорбции органических паров при падении на Землю. [41] [42]
  3. Горения и извержения вулканов производят высококонденсированные полициклические ароматические молекулы (т.е. черный углерод ), которые возвращаются в атмосферу вместе с парниковыми газами, такими как CO 2 . [43] [44]
  4. Наземные растения фиксируют атмосферный CO 2 посредством фотосинтеза , возвращая часть его обратно в атмосферу посредством дыхания . [45] Лигнин и целлюлоза составляют до 80% органического углерода в лесах и 60% на пастбищах. [46] [47]
  5. Подстилочный и корневой органический углерод смешиваются с осадочным материалом, образуя органические почвы, в которых растительный и петрогенный органический углерод накапливается и трансформируется под действием микробов и грибков. [48] [49] [50]
  6. Вода поглощает растения и осажденный из аэрозолей растворенный органический углерод (DOC) и растворенный неорганический углерод (DIC), когда она проходит над лесными пологами (т. е. сквозным перепадом ) и вдоль стволов/стеблей растений (т. е. стеблевой поток ). [51] Биогеохимические преобразования происходят по мере проникновения воды в почвенный раствор и резервуары подземных вод. [52] [53] а поверхностный сток возникает, когда почвы полностью насыщены водой, [54] или осадки происходят быстрее, чем насыщение почвы. [55]
  7. Органический углерод, полученный из земной биосферы и in situ, первичной продукции разлагается микробными сообществами в реках и ручьях наряду с физическим разложением (т.е. фотоокислением ), что приводит к потоку CO 2 из рек в атмосферу, который имеет тот же порядок Величина представляет собой количество углерода, ежегодно улавливаемого земной биосферой. [56] [57] [58] Макромолекулы земного происхождения, такие как лигнин. [59] и черный углерод  [60] разлагаются на более мелкие компоненты и мономеры , в конечном итоге превращаясь в CO 2 , промежуточные продукты метаболизма или биомассу .
  8. Озера, водохранилища и поймы рек обычно хранят большие количества органического углерода и отложений, но также испытывают чистую гетеротрофию в толще воды, в результате чего чистый поток CO 2 в атмосферу примерно на порядок меньше, чем в реках. [61] [58] Производство метана также обычно велико в бескислородных отложениях пойм, озер и водохранилищ. [62]
  9. Первичное производство обычно увеличивается в речных шлейфах за счет экспорта речных питательных веществ. [63] [64] Тем не менее, воды эстуариев являются источником выбросов CO 2 в атмосферу во всем мире. [65]
  10. Прибрежные болота одновременно хранят и экспортируют синий углерод . [66] [67] [68] болота и водно-болотные угодья Предполагается, что во всем мире имеют такой же поток CO 2 в атмосферу, как и реки. [69]
  11. Континентальные шельфы и открытый океан обычно поглощают CO 2 из атмосферы. [65]
  12. Морской биологический насос улавливает небольшую, но значительную часть поглощенного CO 2 в виде органического углерода в морских отложениях ( см. ниже ). [70] [38]

Сухопутный сток в океан

[ редактировать ]
Как углерод перемещается из внутренних вод в океан
В наземных экосистемах происходят обмен углекислого газа, фотосинтетическое производство и дыхание наземной растительности, выветривание горных пород и седиментация. Углерод переносится в океан через континуум суша-река-эстуарий в форме органического и неорганического углерода. В океанических экосистемах происходит обмен углерода на границе раздела воздух-вода, его транспортировка, трансформация и седиментация. [71]

Наземные и морские экосистемы связаны главным образом речным транспортом, который выступает в качестве основного канала, по которому эрозионные вещества наземного происхождения попадают в океанические системы. Обмен веществ и энергии между земной биосферой и литосферой, а также органического углерода процессы фиксации и окисления в совокупности регулируют запасы углерода и дикислорода (О 2 ) в экосистемах. [71]

Речной транспорт, являющийся основным соединительным каналом этих бассейнов, будет транспортировать чистую первичную продуктивность (в первую очередь в форме растворенного органического углерода (РОУ) и твердых частиц органического углерода (РОУ)) из наземных в океанические системы. [72] Во время транспортировки часть DOC быстро возвращается в атмосферу в результате окислительно-восстановительных реакций , вызывая «дегазацию углерода» между слоями хранения на суше и в атмосфере. [73] [74] Оставшийся DOC и растворенный неорганический углерод (DIC) также экспортируются в океан. [75] [76] [77] В 2015 г. потоки экспорта неорганического и органического углерода из мировых рек оценивались в 0,50–0,70 Пг С год. −1 и 0,15–0,35 Пг С г −1 соответственно. [76] С другой стороны, ВОУ могут оставаться захороненными в отложениях в течение длительного периода, а годовой глобальный поток ВОУ из суши в океан оценивается в 0,20 (+0,13,-0,07) Гг C г. −1 . [78] [71]

Биологический насос в океане

[ редактировать ]
Поток углерода через открытый океан
Основная статья: Биологический насос

океана Биологический насос океаном — это биологически управляемый механизм поглощения углерода из атмосферы и поверхностного стока в глубокие слои океана и отложения морского дна . [79] Биологический насос — это не столько результат отдельного процесса, сколько сумма ряда процессов, каждый из которых может влиять на биологическую накачку. Насос перекачивает около 11 миллиардов тонн углерода каждый год в недра океана. Океан без биологического насоса приведет к тому, что CO 2 уровень в атмосфере будет примерно на 400 частей на миллион выше, чем в настоящее время. [80] [81] [82]

Большая часть углерода, включенного в органические и неорганические биологические вещества, образуется на поверхности моря, где затем может начать опускаться на дно океана. Глубокий океан получает большую часть своих питательных веществ из верхних слоев воды , когда они опускаются в виде морского снега . Он состоит из мертвых или умирающих животных и микробов, фекалий, песка и других неорганических материалов. [83]

Биологический насос отвечает за преобразование растворенного неорганического углерода (DIC) в органическую биомассу и перекачивание его в виде частиц или растворенного вещества в глубокие глубины океана. Неорганические питательные вещества и углекислый газ фиксируются в ходе фотосинтеза фитопланктоном, который как выделяет растворенное органическое вещество (РОВ), так и потребляется растительноядным зоопланктоном. Более крупный зоопланктон, например копеподы , переваривает фекальные шарики , которые можно повторно проглатывать и тонуть или собирать вместе с другим органическим детритом в более крупные и быстро тонущие агрегаты. РОВ частично потребляется бактериями и выдыхается; оставшееся тугоплавкое РОВ переносится и смешивается с глубоководными водами. РОВ и агрегаты, экспортируемые в глубокие воды, потребляются и выдыхаются, возвращая таким образом органический углерод в огромный глубоководный резервуар океана DIC. [84]

Одна клетка фитопланктона имеет скорость погружения около одного метра в день. Учитывая, что средняя глубина океана составляет около четырех километров, этим клеткам может потребоваться более десяти лет, чтобы достичь дна океана. Однако в результате таких процессов, как коагуляция и изгнание фекальных гранул хищников, эти клетки образуют агрегаты. Эти агрегаты имеют скорость погружения на несколько порядков большую, чем отдельные клетки, и завершают свое путешествие на глубину за считанные дни. [85]

Около 1% частиц, покидающих поверхность океана, достигают морского дна и потребляются, выдыхаются или захораниваются в отложениях. Конечным эффектом этих процессов является удаление углерода в органической форме с поверхности и возвращение его в DIC на больших глубинах, поддерживая градиент DIC от поверхности к глубине океана. Термохалинная циркуляция возвращает глубоководный океанический DIC в атмосферу в тысячелетних масштабах. Углерод, захороненный в отложениях, может погружаться в мантию Земли и сохраняться в течение миллионов лет в рамках медленного углеродного цикла (см. следующий раздел). [84]

Подпроцессы медленного углеродного цикла

[ редактировать ]
Движение океанических плит, несущих соединения углерода, через мантию.
Основная статья: Глубокий углеродный цикл

Медленный или глубокий круговорот углерода — важный процесс, хотя он не так хорошо изучен, как относительно быстрое движение углерода через атмосферу, земную биосферу, океан и геосферу. [86] Глубокий углеродный цикл тесно связан с движением углерода на поверхности и в атмосфере Земли. Если бы этот процесс не существовал, углерод оставался бы в атмосфере, где он накапливался бы до чрезвычайно высоких уровней в течение длительных периодов времени. [87] Таким образом, позволяя углероду возвращаться на Землю, глубокий углеродный цикл играет решающую роль в поддержании земных условий, необходимых для существования жизни.

Кроме того, этот процесс важен еще и просто потому, что он переносит через планету огромное количество углерода. Фактически, изучение состава базальтовой магмы и измерение потока углекислого газа из вулканов показывает, что количество углерода в мантии на самом деле больше, чем на поверхности Земли, в тысячу раз. [88] Очевидно, что бурение и физическое наблюдение глубинных углеродных процессов чрезвычайно сложны, поскольку нижняя мантия и ядро ​​простираются на глубину от 660 до 2891 км и от 2891 до 6371 км соответственно. Соответственно, мало что достоверно известно о роли углерода в недрах Земли. Тем не менее, несколько свидетельств, многие из которых получены в результате лабораторного моделирования глубинных условий Земли, указывают на механизмы движения элемента вниз в нижнюю мантию, а также на формы, которые принимает углерод при экстремальных температурах и давлениях этого слоя. Кроме того, такие методы, как сейсмология, привели к лучшему пониманию потенциального присутствия углерода в ядре Земли.

Углерод в нижней мантии

[ редактировать ]
Выделение углерода посредством различных процессов [89]

Углерод в основном попадает в мантию в виде богатых карбонатами отложений на тектонических плитах океанической коры, которые втягивают углерод в мантию при субдукции . О циркуляции углерода в мантии, особенно в недрах Земли, известно немногое, но многие исследования пытались расширить наше понимание движения и форм этого элемента в этом регионе. Например, исследование 2011 года показало, что круговорот углерода распространяется вплоть до нижней мантии . В ходе исследования были проанализированы редкие сверхглубокие алмазы на участке в Жуине, Бразилия , и установлено, что объемный состав некоторых включений алмазов соответствует ожидаемому результату плавления и кристаллизации базальта при более низких температурах и давлениях мантии. [90] Таким образом, результаты исследования показывают, что куски базальтовой океанической литосферы действуют как основной механизм переноса углерода в глубокие недра Земли. Эти субдуцированные карбонаты могут взаимодействовать с силикатами нижней мантии , в конечном итоге образуя сверхглубокие алмазы, подобные обнаруженному. [91]

Однако карбонаты, спускающиеся в нижнюю мантию, помимо образования алмазов, сталкиваются и с другой судьбой. В 2011 году карбонаты подверглись воздействию среды, аналогичной той, что находится на глубине 1800 км под Землей, в нижней части мантии. Это привело к образованию магнезита , сидерита и многочисленных разновидностей графита . [92] Другие эксперименты, а также петрологические наблюдения подтверждают это утверждение, указывая на то, что магнезит на самом деле является наиболее стабильной карбонатной фазой в большей части мантии. Во многом это является результатом его более высокой температуры плавления. [93] Следовательно, ученые пришли к выводу, что карбонаты восстанавливаются по мере спуска в мантию, прежде чем стабилизироваться на глубине в среде с низкой фугитивностью кислорода. [94] Магний, железо и другие металлические соединения действуют как буферы на протяжении всего процесса. [95] Присутствие восстановленных элементарных форм углерода, таких как графит, указывает на то, что соединения углерода восстанавливаются по мере их спуска в мантию.

Углерод тетраэдрически связан с кислородом.

Полиморфизм изменяет стабильность карбонатных соединений на разных глубинах Земли. В качестве иллюстрации лабораторное моделирование и расчеты теории функционала плотности показывают, что тетраэдрически координированные карбонаты наиболее стабильны на глубинах, приближающихся к границе ядро-мантия . [96] [92] Исследование 2015 года показывает, что высокое давление в нижней мантии вызывает переход углеродных связей с sp 2 на sp 3 гибридных орбиталей , что приводит к тетраэдрическому связыванию углерода с кислородом. [97] Тригональные группы CO 3 не могут образовывать полимеризуемые сети, а тетраэдрические CO 4 могут, что означает увеличение координационного числа углерода и, следовательно, резкие изменения свойств карбонатных соединений в нижней мантии. Например, предварительные теоретические исследования показывают, что высокое давление приводит к увеличению вязкости карбонатного расплава; меньшая подвижность расплавов вследствие его повышенной вязкости приводит к появлению крупных отложений углерода глубоко в мантии. [98]

Соответственно, углерод может оставаться в нижней мантии в течение длительного периода времени, но большие концентрации углерода часто возвращаются в литосферу. Этот процесс, называемый дегазацией углерода, является результатом декомпрессионного плавления карбонатной мантии, а также мантийных плюмов, переносящих соединения углерода вверх к земной коре. [99] Углерод окисляется при подъеме к горячим точкам вулканов, где он затем выделяется в виде CO 2 . Это происходит для того, чтобы атом углерода соответствовал степени окисления базальтов, извергающихся в таких районах. [100]

Знания об углероде в ядре можно получить путем анализа скоростей поперечных волн.

Углерод в ядре

[ редактировать ]

Хотя присутствие углерода в ядре Земли строго ограничено, недавние исследования показывают, что в этом регионе могут храниться большие запасы углерода. [ нужны разъяснения ] Волны сдвига (S), движущиеся через внутреннее ядро, движутся со скоростью примерно пятьдесят процентов от скорости, ожидаемой для большинства сплавов с высоким содержанием железа. [101] Поскольку считается, что ядро ​​состоит из сплава кристаллического железа и небольшого количества никеля, эта сейсмическая аномалия указывает на присутствие в ядре легких элементов, включая углерод. Фактически, исследования с использованием ячеек с алмазными наковальнями для воспроизведения условий в ядре Земли показывают, что карбид железа (Fe 7 C 3 ) соответствует скорости и плотности волн внутреннего ядра. Таким образом, модель карбида железа может служить доказательством того, что ядро ​​содержит до 67% углерода Земли. [102] Кроме того, другое исследование показало, что в условиях давления и температуры внутреннего ядра Земли углерод растворялся в железе и образовывал стабильную фазу с тем же составом Fe 7 C 3 , хотя и со структурой, отличной от упомянутой ранее. [103] Таким образом, хотя количество углерода, потенциально хранящегося в ядре Земли, неизвестно, недавние исследования показывают, что присутствие карбидов железа может объяснить некоторые геофизические наблюдения.

Влияние человека на быстрый углеродный цикл

[ редактировать ]
Выбросы углекислого газа и разделение
Выбросы CO 2 были вызваны различными источниками, увеличивающимися один за другим ( Глобальный углеродный проект ).
Распределение выбросов CO 2 показывает, что большая часть выбросов поглощается поглотителями углерода, включая рост растений, поглощение почвой и океаном ( Глобальный углеродный проект ).
Схематическое изображение общего возмущения глобального углеродного цикла, вызванного антропогенной деятельностью, в среднем за период с 2010 по 2019 год.

Со времени промышленной революции и особенно после окончания Второй мировой войны человеческая деятельность существенно нарушила глобальный углеродный цикл, перераспределив огромные количества углерода из геосферы. [1] Люди также продолжают изменять функции естественных компонентов земной биосферы, меняя растительность и другие виды землепользования. [7] Были разработаны и массово производятся искусственные (синтетические) соединения углерода, которые будут сохраняться от десятилетий до тысячелетий в воздухе, воде и отложениях в качестве загрязнителей. [104] [105] Изменение климата усиливается и вызывает дальнейшие косвенные антропогенные изменения в углеродном цикле вследствие различных положительных и отрицательных обратных связей . [25]

Изменение климата

[ редактировать ]
Основные статьи: Обратная связь об изменении климата и Влияние изменения климата на океаны.
Обратные связи климата и углеродного цикла и переменные состояния
как представлено в стилизованной модели
Углерод, запасаемый на суше, в растительности и почвах, агрегируется в единый запас c t . Углерод смешанного слоя океана, cm , является единственным явно смоделированным запасом углерода в океане; хотя для оценки обратной связи углеродного цикла также рассчитывается общее количество углерода в океане. [106]

Текущие тенденции изменения климата приводят к повышению температуры и кислотности океана , что приводит к изменению морских экосистем. [107] Кроме того, кислотные дожди и загрязненные стоки сельского хозяйства и промышленности меняют химический состав океана. Такие изменения могут иметь драматические последствия для таких чувствительных экосистем, как коралловые рифы , [108] тем самым ограничивая способность океана поглощать углерод из атмосферы в региональном масштабе и сокращая океаническое биоразнообразие во всем мире.

Обмен углеродом между атмосферой и другими компонентами системы Земли, известный под общим названием углеродный цикл, в настоящее время представляет собой важную отрицательную (смягчающую) обратную связь с воздействием антропогенных выбросов углерода на изменение климата. Поглотители углерода на суше и в океане в настоящее время ежегодно поглощают около четверти антропогенных выбросов углерода. [109] [106]

Ожидается, что в будущем эти обратные связи ослабнут, что усилит влияние антропогенных выбросов углерода на изменение климата. [110] Однако степень их ослабления весьма неопределенна, поскольку модели системы Земли предсказывают широкий диапазон поглощения углерода сушей и океаном даже при идентичных сценариях концентрации или выбросов в атмосфере. [111] [106] [112] Выбросы арктического метана, косвенно вызванные антропогенным глобальным потеплением, также влияют на углеродный цикл и способствуют дальнейшему потеплению.

Добыча и сжигание ископаемого углерода

[ редактировать ]
См. Также: Добыча угля и добыча нефти.
Детали антропогенных потоков углерода, показывающие совокупную массу в гигатоннах за 1850–2018 годы (слева) и среднегодовую массу за 2009–2018 годы (справа). [113]

Крупнейшим и одним из наиболее быстро растущих воздействий человека на углеродный цикл и биосферу является добыча и сжигание ископаемого топлива , которое напрямую переносит углерод из геосферы в атмосферу. Углекислый газ также образуется и выделяется при обжиге известняка производства для клинкера . [114] промышленный предшественник цемента . Клинкер —

По состоянию на 2020 год всего было добыто около 450 гигатонн ископаемого углерода; количество, приближающееся к количеству углерода, содержащегося во всей живой земной биомассе Земли. [113] Недавние темпы глобальных выбросов непосредственно в атмосферу превысили поглощение растительностью и океанами. [115] [116] [117] [118] эти поглотители удалит около половины добавленного атмосферного углерода примерно за столетие. Ожидалось и наблюдалось, что [113] [119] [120] Тем не менее, такие поглотители, как океан, обладают эволюционирующими свойствами насыщения , и значительная часть (20–35%, согласно совмещенным моделям ) добавленного углерода, по прогнозам, будет оставаться в атмосфере на протяжении веков или тысячелетий. [121] [122]

Галогенуглероды

[ редактировать ]
См. Также: Галогенуглероды и фторированные газы.

Галогенуглероды представляют собой менее распространенные соединения, разработанные для различных применений в промышленности; например, в качестве растворителей и хладагентов . Тем не менее, накопление относительно небольших концентраций (частей на триллион) хлорфторуглеродов , гидрофторуглеродов и перфторуглеродов в атмосфере отвечает за около 10% общего прямого радиационного воздействия от всех долгоживущих парниковых газов (2019 год); что включает в себя воздействие гораздо более высоких концентраций углекислого газа и метана. [123] Хлорфторуглероды также вызывают разрушение стратосферного озона . продолжаются международные усилия В рамках Монреальского и Киотского протоколов по контролю быстрого роста промышленного производства и использования этих экологически опасных газов. более безопасные альтернативы, такие как гидрофторолефины . Для некоторых применений были разработаны и постепенно внедряются [124]

Изменения в землепользовании

[ редактировать ]
Основные статьи: Сельское хозяйство и вырубка лесов

С момента изобретения сельского хозяйства люди напрямую и постепенно в течение столетий влияли на углеродный цикл, изменяя смесь растительности в земной биосфере. [119] За последние несколько столетий прямое и косвенное антропогенное землепользование и изменение земного покрова (LUCC) привели к утрате биоразнообразия , что снижает устойчивость экосистем к экологическим стрессам и снижает их способность удалять углерод из атмосферы. Говоря более непосредственно, это часто приводит к выбросу углерода из наземных экосистем в атмосферу.

Вырубка лесов в сельскохозяйственных целях приводит к уничтожению лесов, содержащих большое количество углерода, и заменяет их, как правило, сельскохозяйственными или городскими территориями. Оба этих типа замещающего земного покрова хранят сравнительно небольшое количество углерода, так что конечным результатом перехода является то, что больше углерода остается в атмосфере. Однако воздействие на атмосферу и общий углеродный цикл можно намеренно и/или естественным образом обратить вспять с помощью лесовосстановления .

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б с Рибик, Холли (16 июня 2011 г.). «Углеродный цикл» . Земная обсерватория . НАСА. Архивировано из оригинала 5 марта 2016 года . Проверено 5 апреля 2018 г.
  2. ^ Перейти обратно: а б с Либес, Сьюзан М (2015). «Голубая планета: роль океанов в круговороте питательных веществ, поддержании атмосферной системы и регулировании изменения климата» . В Смите, Хансе Д.; Суарес де Виверо, Хуан Луис; Агарди, Тунди С. (ред.). Справочник Routledge по ресурсам океана и управлению им . Рутледж. стр. 89–107. ISBN  978-1-136-29482-2 .
  3. ^ Перейти обратно: а б «Ежегодный индекс парниковых газов NOAA (AGGI) — введение» . NOAA Лаборатория глобального мониторинга /Лаборатории исследования системы Земли . Проверено 30 октября 2020 г. .
  4. ^ «Что такое закисление океана?» . Национальная океаническая служба, Национальное управление океанических и атмосферных исследований . Проверено 30 октября 2020 г. .
  5. ^ Холмс, Ричард (2008). Эпоха чудес: как поколение романтиков открыло красоту и ужас науки . Книги Пантеона. ISBN  978-0-375-42222-5 . [ нужна страница ]
  6. ^ Арчер, Дэвид (2010). Глобальный углеродный цикл . Издательство Принстонского университета. стр. 5–6. ISBN  978-1-4008-3707-6 .
  7. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Фальковский, П.; Скоулз, Р.Дж.; Бойл, Э.; Канаделл, Дж.; Кэнфилд, Д.; Эльзер, Дж.; Грубер, Н.; Хиббард, К.; Хёгберг, П.; Линдер, С.; Маккензи, FT; Мур, III, Б.; Педерсен, Т.; Розенталь, Ю.; Зейтцингер, С.; Сметачек, В.; Стеффен, В. (2000). «Глобальный углеродный цикл: проверка наших знаний о Земле как системе». Наука . 290 (5490): 291–296. Бибкод : 2000Sci...290..291F . дои : 10.1126/science.290.5490.291 . ПМИД   11030643 .
  8. ^ Перейти обратно: а б с Прентис, IC (2001). «Углеродный цикл и углекислый газ в атмосфере». В Хоутоне, Дж.Т. (ред.). Изменение климата, 2001 год: научная основа: вклад Рабочей группы I в Третий оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата . hdl : 10067/381670151162165141 .
  9. ^ «Введение в глобальный углеродный цикл» (PDF) . Университет Нью-Гэмпшира. 2009. Архивировано (PDF) из оригинала 8 октября 2016 года . Проверено 6 февраля 2016 г.
  10. ^ «Год из жизни CO2 на Земле» (пресс-релиз). Центр космических полетов имени Годдарда НАСА. 17 ноября 2014 г.
  11. ^ Форстер, П.; Рамавами, В.; Артаксо, П.; Бернтсен, Т.; Беттс, Р.; Фэйи, Д.В.; Хейвуд, Дж.; Лин, Дж .; Лоу, округ Колумбия; Мире, Г.; Нганга, Дж.; Принн, Р.; Рага, Г.; Шульц, М.; Ван Дорланд, Р. (2007). «Изменения в составе атмосферы и радиационном воздействии». Изменение климата 2007: Физическая основа. Вклад Рабочей группы I в Четвертый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата .
  12. ^ «Много планет, одна Земля // Раздел 4: Круговорот углерода и климат Земли» . Много планет, одна Земля . 4 . Архивировано из оригинала 17 апреля 2012 года . Проверено 24 июня 2012 г.
  13. ^ Перейти обратно: а б О'Мэлли-Джеймс, Джек Т.; Гривз, Джейн С.; Рэйвен, Джон А.; Кокелл, Чарльз С. (2012). «Биосферы лебединой песни: убежище для жизни и новые микробные биосферы на планетах земной группы, приближающиеся к концу их пригодного для жизни существования». Международный журнал астробиологии . 12 (2): 99–112. arXiv : 1210.5721 . Бибкод : 2013IJAsB..12...99O . дои : 10.1017/S147355041200047X . S2CID   73722450 .
  14. ^ Уокер, Джеймс К.Г.; Хейс, П.Б.; Кастинг, Дж. Ф. (20 октября 1981 г.). «Механизм отрицательной обратной связи для долгосрочной стабилизации температуры поверхности Земли». Журнал геофизических исследований: Океаны . 86 (С10): 9776–9782. Бибкод : 1981JGR....86.9776W . дои : 10.1029/JC086iC10p09776 .
  15. ^ Перейти обратно: а б Хит, Мартин Дж.; Дойл, Лоуренс Р. (2009). От околозвездных обитаемых зон до экодинамических доменов: предварительный обзор и предлагаемые направления на будущее (препринт). arXiv : 0912.2482 .
  16. ^ Крокфорд, Питер В.; Бар Он, Инон М.; Уорд, Люс М.; Майло, Рон; Халеви, Италия (ноябрь 2023 г.). «Геологическая история первичной продуктивности». Современная биология . 33 (21): 4741–4750.e5. Бибкод : 2023CBio...33E4741C . дои : 10.1016/j.cub.2023.09.040 . ПМИД   37827153 .
  17. ^ Лентон, Тимоти М.; фон Бло, Вернер (май 2001 г.). «Биотическая обратная связь продлевает продолжительность жизни биосферы» . Письма о геофизических исследованиях . 28 (9): 1715–1718. Бибкод : 2001GeoRL..28.1715L . дои : 10.1029/2000GL012198 .
  18. ^ Браунли, Дональд Э. (2010). «Обитаемость планет в астрономических масштабах времени» . В Шрийвере, Каролус Дж.; Сиско, Джордж Л. (ред.). Гелиофизика: развитие солнечной активности и климата космоса и Земли . Издательство Кембриджского университета. п. 94. дои : 10.1017/CBO9780511760358 . ISBN  978-0-521-11294-9 .
  19. ^ Перейти обратно: а б Яновяк, М.; Коннелли, WJ; Данте-Вуд, К.; Домке, генеральный менеджер; Джардина, К.; Кайлер, З.; Марцинковски, К.; Онтл, Т.; Родригес-Франко, К.; Суонстон, К.; Вудалл, CW; Буфорд, М. (2017). Учет углерода лесов и пастбищ в землепользовании (Отчет). Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба. doi : 10.2737/WO-GTR-95 .
  20. ^ Райс, Чарльз В. (январь 2002 г.). «Хранение углерода в почве: почему и как?» . Геотаймс . 47 (1): 14–17. Архивировано из оригинала 5 апреля 2018 года . Проверено 5 апреля 2018 г.
  21. ^ Юсуф, Балал; Лю, Гуйцзянь; Ван, Рувэй; Аббас, Кумбер; Имтиаз, Мухаммед; Лю, Жуйцзя (2016). «Исследование влияния биоугля на минерализацию C и секвестрацию углерода в почве по сравнению с традиционными добавками с использованием стабильного изотопа (δ 13 В) подход» . GCB Bioenergy . 9 (6): 1085–1099. doi : 10.1111/gcbb.12401 .
  22. ^ Лал, Ротанг (2008). «Связывание атмосферного CO 2 в глобальных пулах углерода». Энергетика и экология . 1 :86–100. дои : 10.1039/b809492f .
  23. ^ Ли, Минсюй; Пэн, Чанхуэй; Ван, Мэн; Сюэ, Вэй; Чжан, Керу; Ван, Кефэн; Ши, Гохуа; Чжу, Цюань (2017). «Поток углерода из мировых рек: переоценка количества и пространственных закономерностей». Экологические показатели . 80 : 40–51. Бибкод : 2017EcInd..80...40L . дои : 10.1016/j.ecolind.2017.04.049 .
  24. ^ Бонд-Ламберти, Бен; Томсон, Эллисон (2010). «Увеличение глобальных показателей дыхания почвы, связанное с температурой». Природа . 464 (7288): 579–582. Бибкод : 2010Natur.464..579B . дои : 10.1038/nature08930 . ПМИД   20336143 . S2CID   4412623 .
  25. ^ Перейти обратно: а б Варни, Ребекка М.; Чадберн, Сара Э.; Фридлингштейн, Пьер; Берк, Элеонора Дж.; Ковен, Чарльз Д.; Хугелиус, Густав; Кокс, Питер М. (2 ноября 2020 г.). «Пространственное возникающее ограничение чувствительности оборота углерода в почве к глобальному потеплению» . Природные коммуникации . 11 (1): 5544. Бибкод : 2020NatCo..11.5544V . дои : 10.1038/s41467-020-19208-8 . ПМЦ   7608627 . ПМИД   33139706 .
  26. ^ Сармьенто, JL; Грубер, Н. (2006). Биогеохимическая динамика океана . Издательство Принстонского университета, Принстон, Нью-Джерси, США.
  27. ^ Клейпас, Дж.А.; Бадемайер, RW; Арчер, Д.; Гаттузо, JP; Лэнгдон, К.; Опдайк, Б.Н. (1999). «Геохимические последствия увеличения содержания углекислого газа в атмосфере на коралловых рифах». Наука . 284 (5411): 118–120. Бибкод : 1999Sci...284..118K . дои : 10.1126/science.284.5411.118 . ПМИД   10102806 .
  28. ^ Лэнгдон, К.; Такахаши, Т.; Суини, К.; Чипман, Д.; Годдард, Дж.; Марубини, Ф.; Асевес, Х.; Барнетт, Х.; Аткинсон, MJ (2000). «Влияние состояния насыщения карбонатом кальция на скорость кальцификации экспериментального кораллового рифа» . Глобальные биогеохимические циклы . 14 (2): 639. Бибкод : 2000GBioC..14..639L . дои : 10.1029/1999GB001195 . S2CID   128987509 .
  29. ^ Перейти обратно: а б «Медленный углеродный цикл» . НАСА. 16 июня 2011 года. Архивировано из оригинала 16 июня 2012 года . Проверено 24 июня 2012 г.
  30. ^ Перейти обратно: а б Углеродный цикл и климат Земли. Архивировано 23 июня 2003 г. в информационном листе Wayback Machine для летней сессии Колумбийского университета 2012 г. Науки о Земле и окружающей среде. Введение в науки о Земле I.
  31. ^ Бернер, Роберт А. (ноябрь 1999 г.). «Новый взгляд на долгосрочный углеродный цикл» (PDF) . ГСА сегодня . 9 (11): 1–6. Архивировано (PDF) из оригинала 13 февраля 2019 года.
  32. ^ Перейти обратно: а б Буш, Мартин Дж. (2020). «Углеродный цикл». Изменение климата и возобновляемые источники энергии . стр. 109–141. дои : 10.1007/978-3-030-15424-0_3 . ISBN  978-3-030-15423-3 .
  33. ^ Земная обсерватория НАСА (16 июня 2011 г.). «Быстрый углеродный цикл». Архив . Общественное достояние В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  34. ^ Ротман, Д.Х. (2002). «Уровень углекислого газа в атмосфере за последние 500 миллионов лет» . Труды Национальной академии наук . 99 (7): 4167–4171. Бибкод : 2002PNAS...99.4167R . дои : 10.1073/pnas.022055499 . ПМЦ   123620 . ПМИД   11904360 .
  35. ^ Карпинтери, Альберто; Никколини, Джанни (2019). «Корреляция между колебаниями мировой сейсмичности и загрязнением атмосферы углеродом» . Наука . 1 : 17. дои : 10.3390/sci1010017 .
  36. ^ Ротман, Дэниел Х. (17 сентября 2014 г.). «Углеродный цикл Земли: математическая перспектива». Бюллетень Американского математического общества . 52 (1): 47–64. дои : 10.1090/S0273-0979-2014-01471-5 . hdl : 1721.1/97900 .
  37. ^ Земная обсерватория НАСА (16 июня 2011 г.). «Медленный углеродный цикл». Архив . Общественное достояние В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  38. ^ Перейти обратно: а б с Уорд, Николас Д.; Бьянки, Томас С.; Медейрос, Патрисия М.; Зейдель, Майкл; Ричи, Джеффри Э.; Кейл, Ричард Г.; Савакути, Энрике О. (31 января 2017 г.). «Куда уходит углерод, когда течет вода: круговорот углерода в водном континууме» . Границы морской науки . 4 . дои : 10.3389/fmars.2017.00007 .
  39. ^ Керминен, Вели-Матти; Вирккула, Аки; Хилламо, Ристо; Векслер, Энтони С.; Кулмала, Маркку (16 апреля 2000 г.). «Производство вторичной органики и ядер конденсации атмосферных облаков». Журнал геофизических исследований: Атмосфера . 105 (Д7): 9255–9264. Бибкод : 2000JGR...105.9255K . дои : 10.1029/1999JD901203 .
  40. ^ Рийпинен, И.; Пирс, младший; Йли-Юути, Т.; Ниеминен, Т.; Хаккинен, С.; Эн, М.; Юннинен, Х.; Лехтипало, К.; Петая, Т.; Словик, Дж.; Чанг, Р.; Шанц, Северная Каролина; Эббатт, Дж.; Лейтч, WR; Керминен, В.-М.; Уорсноп, ДР; Пандис, С.Н.; Донахью, Нью-Мексико; Кулмала, М. (27 апреля 2011 г.). «Органическая конденсация: жизненно важное звено, связывающее образование аэрозолей с концентрацией ядер конденсации облаков (CCN)» . Химия и физика атмосферы . 11 (8): 3865–3878. Бибкод : 2011ACP....11.3865R . дои : 10.5194/acp-11-3865-2011 .
  41. ^ Ватерлоо, Мартен Дж.; Оливейра, Сильвия М.; Друкер, Дебора П.; Нобре, Антонио Д.; Куартас, Луз А.; Ходнетт, Мартин Г.; Лангедейк, Ивар; Янс, Вильма В.П.; Томаселла, Хавьер; де Араужо, Алессандро К.; Пиментел, Таня П.; Мунера Эстрада, Хуан К. (15 августа 2006 г.). «Экспорт органического углерода в стоках из водосбора черной воды тропических лесов Амазонки». Гидрологические процессы . 20 (12): 2581–2597. Бибкод : 2006HyPr...20.2581W . дои : 10.1002/hyp.6217 .
  42. ^ Ной, Ваня; Уорд, Николас Д.; Круще, Алекс В.; Нил, Кристофер (28 июня 2016 г.). «Пути потока растворенного органического и неорганического углерода в переходном лесу Амазонки» . Границы морской науки . 3 . дои : 10.3389/fmars.2016.00114 .
  43. ^ Бэлдок, Дж.А.; Масиелло, Калифорния; Гелинас, Ю.; Хеджес, JI (декабрь 2004 г.). «Круговорот и состав органического вещества в наземных и морских экосистемах». Морская химия . 92 (1–4): 39–64. Бибкод : 2004Март..92...39Б . дои : 10.1016/j.marchem.2004.06.016 .
  44. ^ Майерс-Пигг, Эллисон Н.; Гриффин, Роберт Дж.; Лушуарн, Патрик; Норвуд, Мэтью Дж.; Стерн, Аманда; Чевик, Басак Каракурт (6 сентября 2016 г.). «Признаки сжигания биомассы аэрозолей в шлейфе лесного пожара на солончаках в Южном Техасе». Экологические науки и технологии . 50 (17): 9308–9314. Бибкод : 2016EnST...50.9308M . doi : 10.1021/acs.est.6b02132 . ПМИД   27462728 .
  45. ^ Филд, Кристофер Б.; Беренфельд, Майкл Дж.; Рандерсон, Джеймс Т.; Фальковски, Пол (10 июля 1998 г.). «Первичная продукция биосферы: интеграция наземных и океанических компонентов» . Наука . 281 (5374): 237–240. Бибкод : 1998Sci...281..237F . дои : 10.1126/science.281.5374.237 . ПМИД   9657713 .
  46. ^ Мартенс, Дин А.; Риди, Томас Э.; Льюис, Дэвид Т. (январь 2004 г.). «Содержание органического углерода в почве и состав 130-летних культур, пастбищ и лесопользования» . Биология глобальных изменений . 10 (1): 65–78. Бибкод : 2004GCBio..10...65M . дои : 10.1046/j.1529-8817.2003.00722.x .
  47. ^ Бозе, Самар К.; Фрэнсис, Раймонд К.; Гувендер, Марк; Буш, Тамара; Спарк, Эндрю (февраль 2009 г.). «Содержание лигнина в сравнении с соотношением сирингила и гваяцила среди тополей». Биоресурсные технологии . 100 (4): 1628–1633. Бибкод : 2009BiTec.100.1628B . doi : 10.1016/j.biortech.2008.08.046 . ПМИД   18954979 .
  48. ^ Шлезингер, Уильям Х.; Эндрюс, Джеффри А. (2000). «Дыхание почвы и глобальный углеродный цикл». Биогеохимия . 48 (1): 7–20. дои : 10.1023/А:1006247623877 .
  49. ^ Шмидт, Майкл В.И.; Торн, Маргарет С.; Абивен, Самуэль; Диттмар, Торстен; Гуггенбергер, Георг; Янссенс, Иван А.; Клебер, Маркус; Кёгель-Кнабнер, Ингрид; Леманн, Йоханнес; Мэннинг, Дэвид AC; Наннипьери, Паоло; Рассе, Дэниел П.; Вайнер, Стив; Трамбор, Сьюзен Э. (октябрь 2011 г.). «Стойкость органического вещества почвы как свойство экосистемы». Природа . 478 (7367): 49–56. Бибкод : 2011Natur.478...49S . дои : 10.1038/nature10386 . ПМИД   21979045 .
  50. ^ Леманн, Йоханнес; Клебер, Маркус (декабрь 2015 г.). «Спорная природа органического вещества почвы». Природа . 528 (7580): 60–68. Бибкод : 2015Natur.528...60L . дои : 10.1038/nature16069 . ПМИД   26595271 .
  51. ^ Куоллс, Роберт Г.; Хейнс, Брюс Л. (март 1992 г.). «Биоразлагаемость растворенных органических веществ в лесных перепадах, почвенном растворе и речной воде». Журнал Американского общества почвоведения . 56 (2): 578–586. Бибкод : 1992SSASJ..56..578Q . дои : 10.2136/sssaj1992.03615995005600020038x .
  52. ^ Грин, Кристиан; Торслов, Йенс; Альбрехтсен, Ханс-Йорген; Йенсен, Ханне Моллер (май 1992 г.). «Биоразлагаемость растворенного органического углерода в грунтовых водах из неограниченного водоносного горизонта». Наука об общей окружающей среде . 117–118: 241–251. Бибкод : 1992ScTEn.117..241G . дои : 10.1016/0048-9697(92)90091-6 .
  53. ^ Пабич, Венди Дж.; Валиэла, Иван; Хемонд, Гарольд Ф. (2001). «Взаимосвязь между концентрацией DOC и толщиной и глубиной вадозной зоны ниже уровня грунтовых вод в подземных водах Кейп-Код, США». Биогеохимия . 55 (3): 247–268. дои : 10.1023/А:1011842918260 .
  54. ^ Линсли, Рэй К. (1975). Руководство по решениям для инженеров по гидрологии . МакГроу-Хилл. OCLC   24765393 . [ нужна страница ]
  55. ^ Хортон, Роберт Э. (июнь 1933 г.). «Роль инфильтрации в гидрологическом цикле». Эос, Труды Американского геофизического союза . 14 (1): 446–460. Бибкод : 1933ТрАГУ..14..446Х . дои : 10.1029/TR014i001p00446 .
  56. ^ Ричи, Джеффри Э.; Мелак, Джон М.; Ауфденкампе, Энтони К.; Баллестер, Виктория М.; Хесс, Лаура Л. (апрель 2002 г.). «Выделение газов из рек и водно-болотных угодий Амазонки как крупный тропический источник атмосферного CO2». Природа . 416 (6881): 617–620. дои : 10.1038/416617a . ПМИД   11948346 .
  57. ^ Коул, Джей-Джей; Прейри, Ю.Т; Карако, Северная Каролина; Макдауэлл, Вашингтон; Транвик, LJ; Штригль, Р.Г.; Дуарте, CM; Кортелайнен, П.; Даунинг, Дж. А.; Мидделбург, Джей-Джей; Мелак, Дж. (февраль 2007 г.). «Изучение глобального углеродного цикла: интеграция внутренних вод в земной углеродный бюджет». Экосистемы . 10 (1): 172–185. Бибкод : 2007Ecosy..10..172C . дои : 10.1007/s10021-006-9013-8 .
  58. ^ Перейти обратно: а б Раймонд, Питер А.; Хартманн, Йенс; Лауэрвальд, Ронни; Собек, Себастьян; Макдональд, Кори; Гувер, Марк; Бутман, Дэвид; Стригль, Роберт; Майорга, Эмилио; Гумборг, Кристоф; Кортелайнен, Пиркко; Дюрр, Ганс; Мейбек, Мишель; Сиа, Филипп; Гут, Питер (21 ноября 2013 г.). «Глобальные выбросы углекислого газа из внутренних вод». Природа . 503 (7476): 355–359. Бибкод : 2013Natur.503..355R . дои : 10.1038/nature12760 . ПМИД   24256802 .
  59. ^ Уорд, Николас Д.; Кейл, Ричард Г.; Медейрос, Патрисия М.; Брито, Даймио К.; Кунья, Алан С.; Диттмар, Торстен; Ягер, Патрисия Л.; Круще, Алекс В.; Ричи, Джеффри Э. (июль 2013 г.). «Деградация макромолекул наземного происхождения в реке Амазонка». Природа Геонауки . 6 (7): 530–533. Бибкод : 2013NatGe...6..530W . дои : 10.1038/ngeo1817 .
  60. ^ Майерс-Пигг, Эллисон Н.; Лушуарн, Патрик; Амон, Райнер М.В.; Прокушкин Анатолий; Пирс, Кейси; Рубцов, Алексей (28 января 2015 г.). «Лабильный пирогенный растворенный органический углерод в крупных сибирских арктических реках: последствия для метаболических связей лесных пожаров и потоков» . Письма о геофизических исследованиях . 42 (2): 377–385. Бибкод : 2015GeoRL..42..377M . дои : 10.1002/2014GL062762 .
  61. ^ Транвик, Ларс Дж.; Даунинг, Джон А.; Котнер, Джеймс Б.; Луазель, Стивен А.; Стригль, Роберт Г.; Баллатор, Томас Дж.; Диллон, Питер; Финли, Керри; Фортино, Кеннет; Нолл, Лесли Б.; Кортелайнен, Пиркко Л.; Куцер, Тийт; Ларсен, Сорен.; Лорион, Изабель; Пиявка, Дина М.; Маккалистер, С. Ли; Макнайт, Дайан М.; Мелак, Джон М.; Оверхолт, Эрин; Портер, Джейсон А.; Прейри, Ив; Ренвик, Уильям Х.; Роланд, Фабио; Шерман, Брэдфорд С.; Шиндлер, Дэвид В.; Собек, Себастьян; Трамбле, Ален; Ванни, Майкл Дж.; Вершур, Антони М.; фон Вахенфельдт, Эдди; Вейхенмейер, Геса А. (ноябрь 2009 г.). «Озера и водохранилища как регуляторы круговорота углерода и климата». Лимнология и океанография . 54 (6 часть 2): 2298–2314. Бибкод : 2009LimOc..54.2298T . дои : 10.4319/lo.2009.54.6_part_2.2298 .
  62. ^ Баствикен, Дэвид; Коул, Джонатан; Пейс, Майкл; Транвик, Ларс (декабрь 2004 г.). «Выбросы метана из озер: зависимость характеристик озер, две региональные оценки и глобальная оценка». Глобальные биогеохимические циклы . 18 (4). Бибкод : 2004GBioC..18.4009B . дои : 10.1029/2004GB002238 .
  63. ^ Кули, СР; Коулз, виджей; Субраманиам, А.; Ягер, Польша (сентябрь 2007 г.). «Сезонные колебания атмосферного поглотителя углерода, связанного с шлейфом Амазонки». Глобальные биогеохимические циклы . 21 (3). Бибкод : 2007GBioC..21.3014C . дои : 10.1029/2006GB002831 .
  64. ^ Субраманиам, А.; Ягер, Польша; Карпентер, Э.Дж.; Махаффи, К.; Бьоркман, К.; Кули, С.; Кустка, АБ; Монтойя, Япония; Саньюдо-Вильхельми, ЮАР; Шипе, Р.; Капоне, генеральный директор (29 июля 2008 г.). «Река Амазонка усиливает диазотрофию и секвестрацию углерода в тропической части северной части Атлантического океана» . Труды Национальной академии наук . 105 (30): 10460–10465. дои : 10.1073/pnas.0710279105 . ПМК   2480616 . ПМИД   18647838 .
  65. ^ Перейти обратно: а б Цай, Вэй-Цзюнь (15 января 2011 г.). «Углеродный парадокс эстуариев и прибрежных океанов: поглотители CO 2 или места сжигания наземного углерода?». Ежегодный обзор морской науки . 3 (1): 123–145. Бибкод : 2011ARMS....3..123C . doi : 10.1146/annurev-marine-120709-142723 . ПМИД   21329201 .
  66. ^ Ливингстон, Роберт Дж., изд. (1979). Экологические процессы в прибрежных и морских системах . дои : 10.1007/978-1-4615-9146-7 . ISBN  978-1-4615-9148-1 . [ нужна страница ]
  67. ^ Диттмар, Торстен; Лара, Рубен Хосе; Каттнер, Герхард (март 2001 г.). «Река или мангровые заросли? Отслеживание основных источников органических веществ в тропических прибрежных водах Бразилии». Морская химия . 73 (3–4): 253–271. Бибкод : 2001Март..73..253D . дои : 10.1016/s0304-4203(00)00110-9 .
  68. ^ Мур, штат Вашингтон; Бек, М.; Ридель, Т.; Рутгерс ван дер Лефф, М.; Деллвиг, О.; Шоу, Ти Джей; Шнетгер, Б.; Брамсак, Х.-Дж. (ноябрь 2011 г.). «Потоки кремнезема, щелочности, марганца, DOC и урана в поровой воде на основе радия: десятилетие исследований в Немецком Вадденском море». Geochimica et Cosmochimica Acta . 75 (21): 6535–6555. Бибкод : 2011GeCoA..75.6535M . дои : 10.1016/j.gca.2011.08.037 .
  69. ^ Верли, Бернхард (ноябрь 2013 г.). «Проводники углеродного цикла». Природа . 503 (7476): 346–347. дои : 10.1038/503346а . ПМИД   24256800 .
  70. ^ Моран, Мэри Энн; Куявинский, Элизабет Б.; Стаббинс, Арон; Фатленд, Роб; Алувихаре, Лихини И.; Бьюкен, Элисон; Крамп, Байрон К.; Доррестейн, Питер К.; Дюрман, Соня Т.; Хесс, Нэнси Дж.; Хау, Билл; Лонгнекер, Криста; Медейрос, Патрисия М.; Ниггеманн, Ютта; Оберностерер, Ингрид; Репета, Дэниел Дж.; Вальдбауэр, Джейкоб Р. (22 марта 2016 г.). «Расшифровка содержания углерода в океане в меняющемся мире» . Труды Национальной академии наук . 113 (12): 3143–3151. Бибкод : 2016PNAS..113.3143M . дои : 10.1073/pnas.1514645113 . ПМЦ   4812754 . ПМИД   26951682 .
  71. ^ Перейти обратно: а б с Гао, Ян; Цзя, Джунджи; Лу, Яо; Солнце, Кун; Ван, Цзин; Ван, Шуоюэ (2022). «Процессы транспортировки, трансформации и седиментации углерода в континууме суша-река-эстуарий» . Фундаментальные исследования . Эльзевир Б.В. дои : 10.1016/j.fmre.2022.07.007 . S2CID   251168582 .
  72. ^ Шлюнц, Б.; Шнайдер, Р.Р. (22 марта 2000 г.). «Перенос наземного органического углерода в океаны реками: переоценка скорости потока и захоронения». Международный журнал наук о Земле . 88 (4). Springer Science and Business Media LLC: 599–606. Бибкод : 2000IJEaS..88..599S . дои : 10.1007/s005310050290 . S2CID   128411658 .
  73. ^ Блэр, Нил Э.; Лейтольд, Элана Л.; Аллер, Роберт С. (2004). «От коренной породы к захоронению: эволюция твердых частиц органического углерода в связанных водораздельно-континентальных окраинных системах». Морская химия . 92 (1–4): 141–156. Бибкод : 2004Март..92..141B . дои : 10.1016/j.marchem.2004.06.023 .
  74. ^ Буше, Жюльен; Бейссак, Оливье; Гали, Валье; Гайярде, Жером; Франс-Ланор, Кристиан; Морис, Лоуренс; Морейра-Турк, Патрисия (2010). «Окисление петрогенного органического углерода в пойме Амазонки как источник атмосферного CO2». Геология . 38 (3). Геологическое общество Америки: 255–258. Бибкод : 2010Geo....38..255B . дои : 10.1130/g30608.1 . S2CID   53512466 .
  75. ^ Ренье, Пьер; Фридлингштейн, Пьер; Сиаис, Филип; Маккензи, Фред Т.; Грубер, Николас; Янссенс, Иван А.; Ларуэль, Гулвен Г.; Лауэрвальд, Ронни; Луиссерт, Себастьян; Андерссон, Андреас Дж.; Арндт, Сандра; Арности, Кэрол; Борхес, Альберто В.; Дейл, Эндрю В.; Гальего-Сала, Анжела; Годдери, Ив; Гуссенс, Николас; Хартманн, Йенс; Хайнце, Кристоф; Ильина, Татьяна; Йоос, Фортунат; ЛаРоу, Дуглас Э.; Лейфельд, Йенс; Мейсман, Филип-младший; Манховен, Гай; Раймонд, Питер А.; Спани, Ренато; Сунтаралингам, Парвадха; Таллнер, Мартин (август 2013 г.). «Антропогенное возмущение потоков углерода с суши в океан». Природа Геонауки . 6 (8): 597–607. Бибкод : 2013NatGe...6..597R . дои : 10.1038/ngeo1830 .
  76. ^ Перейти обратно: а б Бауэр, Джеймс Э.; Цай, Вэй-Цзюнь; Раймонд, Питер А.; Бьянки, Томас С.; Хопкинсон, Чарльз С.; Ренье, Пьер АГ (5 декабря 2013 г.). «Изменение углеродного цикла прибрежного океана». Природа . 504 (7478): 61–70. Бибкод : 2013Natur.504...61B . дои : 10.1038/nature12857 . ПМИД   24305149 . S2CID   4399374 .
  77. ^ Цай, Вэй-Цзюнь (15 января 2011 г.). «Углеродный парадокс эстуариев и прибрежных океанов: поглотители CO 2 или места сжигания наземного углерода?». Ежегодный обзор морской науки . 3 (1): 123–145. Бибкод : 2011ARMS....3..123C . doi : 10.1146/annurev-marine-120709-142723 . ПМИД   21329201 .
  78. ^ Гали, Валье; Пойкер-Эренбринк, Бернхард; Эглинтон, Тимоти (май 2015 г.). «Глобальный экспорт углерода из земной биосферы, контролируемый эрозией». Природа . 521 (7551): 204–207. Бибкод : 2015Natur.521..204G . дои : 10.1038/nature14400 . ПМИД   25971513 . S2CID   205243485 .
  79. ^ Сигман Д.М. и Г.Х. Хауг. 2006. Биологический насос в прошлом. В: Трактат по геохимии; том. 6 (ред.). Пергамон Пресс, стр. 491–528.
  80. ^ Сандерс, Ричард; Хенсон, Стефани А.; Коски, Марья; Де Ла Роша, Кристина Л.; Художник Стюарт К.; Поултон, Алекс Дж.; Райли, Дженнифер; Салихоглу, Барис; Виссер, Андре; Юл, Эндрю; Беллерби, Ричард; Мартин, Адриан П. (декабрь 2014 г.). «Биологический углеродный насос в Северной Атлантике». Прогресс в океанографии . 129 : 200–218. Бибкод : 2014Proce.129..200S . дои : 10.1016/j.pocean.2014.05.005 .
  81. ^ Бойд, Филип В. (13 октября 2015 г.). «К количественной оценке реакции биологического насоса океанов на изменение климата» . Границы морской науки . 2 . дои : 10.3389/fmars.2015.00077 .
  82. ^ Басу, Самарпита; Макки, Кэтрин (19 марта 2018 г.). «Фитопланктон как ключевые медиаторы биологического углеродного насоса: их реакция на изменение климата» . Устойчивость . 10 (3): 869. дои : 10.3390/su10030869 .
  83. ^ Стейнберг, Дебора К; Голдтуэйт, Сара А; Ханселл, Деннис А. (август 2002 г.). «Вертикальная миграция зоопланктона и активный транспорт растворенного органического и неорганического азота в Саргассовом море». Глубоководные исследования. Часть I: Статьи океанографических исследований . 49 (8): 1445–1461. Бибкод : 2002DSRI...49.1445S . дои : 10.1016/S0967-0637(02)00037-7 .
  84. ^ Перейти обратно: а б Даклоу, Хью; Стейнберг, Дебора; Бюсселер, Кен (2001). «Экспорт углерода из верхних слоев океана и биологический насос» . Океанография . 14 (4): 50–58. дои : 10.5670/oceanog.2001.06 .
  85. ^ де ла Роша, CL (2006). «Биологический насос» . В Элдерфилде, Х. (ред.). Океаны и морская геохимия . Эльзевир. стр. 83–111. ISBN  978-0-08-045101-5 .
  86. ^ Вонг, Кевин; Мейсон, Эмили; Брюн, Саша; Восток, Мэдисон; Эдмондс, Мари; Захирович, Сабин (11 октября 2019 г.). «Глубокий углеродный цикл за последние 200 миллионов лет: обзор потоков в различных тектонических условиях» . Границы в науках о Земле . 7 : 263. Бибкод : 2019FrEaS...7..263W . дои : 10.3389/feart.2019.00263 .
  87. ^ «Глубокий углеродный цикл и наша обитаемая планета» . Глубокая углеродная обсерватория . Архивировано из оригинала 27 июля 2020 года . Проверено 19 февраля 2019 г. [ ненадежный источник? ]
  88. ^ Уилсон, Марк (2003). «Где находятся атомы углерода в мантии Земли?». Физика сегодня . 56 (10): 21–22. Бибкод : 2003PhT....56j..21W . дои : 10.1063/1.1628990 .
  89. ^ Дасгупта, Радждип (10 декабря 2011 г.). «От океана магмы к переработке земной коры: глубокий углеродный цикл Земли» . Архивировано из оригинала 24 апреля 2016 года . Проверено 9 марта 2019 г.
  90. ^ «Углеродный цикл достигает нижней мантии Земли: доказательства углеродного цикла обнаружены в «сверхглубоких» алмазах из Бразилии» . ScienceDaily (пресс-релиз). Американская ассоциация содействия развитию науки. 15 сентября 2011 г.
  91. ^ Стагно, В.; Фрост, диджей; Маккаммон, Калифорния; Мохсени, Х.; Фей, Ю. (февраль 2015 г.). «Летучесть кислорода, при которой графит или алмаз образуются из карбонатсодержащих расплавов в эклогитовых породах». Вклад в минералогию и петрологию . 169 (2): 16. Бибкод : 2015CoMP..169...16S . дои : 10.1007/s00410-015-1111-1 .
  92. ^ Перейти обратно: а б Булар, Эглантин; Глотер, Александр; Корнь, Александр; Антонангели, Даниэле; Озенде, Анн-Лайн; Перийя, Жан-Филипп; Гийо, Франсуа; Фике, Гийом (29 марта 2011 г.). «Новый хозяин углерода в глубинах Земли» . Труды Национальной академии наук . 108 (13): 5184–5187. Бибкод : 2011PNAS..108.5184B . дои : 10.1073/pnas.1016934108 . ПМК   3069163 . ПМИД   21402927 .
  93. ^ Дорфман, Сюзанна М.; Бадро, Джеймс; Набии, Фарханг; Прокопенко Виталий Борисович; Кантони, Марко; Жилле, Филипп (май 2018 г.). «Устойчивость карбонатов в восстановленной нижней мантии». Письма о Земле и планетологии . 489 : 84–91. Бибкод : 2018E&PSL.489...84D . дои : 10.1016/j.epsl.2018.02.035 .
  94. ^ Альбареде, Фрэнсис (2014). «Фугитивность кислорода». Энциклопедия астробиологии . стр. 1–2. дои : 10.1007/978-3-642-27833-4_4021-3 . ISBN  978-3-642-27833-4 .
  95. ^ Коттрелл, Элизабет; Келли, Кэтрин А. (14 июня 2013 г.). «Окислительно-восстановительная неоднородность в базальтах Срединно-океанических хребтов как функция мантийного источника». Наука . 340 (6138): 1314–1317. Бибкод : 2013Sci...340.1314C . дои : 10.1126/science.1233299 . ПМИД   23641060 .
  96. ^ Коно, Ёсио; Санлуп, Кристель, ред. (2018). Магмы под давлением . дои : 10.1016/C2016-0-01520-6 . ISBN  978-0-12-811301-1 . [ нужна страница ]
  97. ^ Булар, Эглантин; Пан, Дин; Галли, Джулия; Лю, Чжэньсянь; Мао, Венди Л. (18 февраля 2015 г.). «Тетраэдрически координированные карбонаты в нижней мантии Земли». Природные коммуникации . 6 (1): 6311. arXiv : 1503.03538 . Бибкод : 2015NatCo...6.6311B . дои : 10.1038/ncomms7311 . ПМИД   25692448 .
  98. ^ Джонс, AP; Генге, М.; Кармоди, Л. (январь 2013 г.). «Карбонатные расплавы и карбонатиты». Обзоры по минералогии и геохимии . 75 (1): 289–322. Бибкод : 2013RvMG...75..289J . дои : 10.2138/rmg.2013.75.10 .
  99. ^ Дасгупта, Радждип; Хиршманн, Марк М. (сентябрь 2010 г.). «Глубокий углеродный цикл и таяние недр Земли». Письма о Земле и планетологии . 298 (1–2): 1–13. Бибкод : 2010E&PSL.298....1D . дои : 10.1016/j.epsl.2010.06.039 .
  100. ^ Фрост, Дэниел Дж.; Маккаммон, Кэтрин А. (май 2008 г.). «Окислительно-восстановительное состояние мантии Земли». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 36 (1): 389–420. Бибкод : 2008AREPS..36..389F . doi : 10.1146/annurev.earth.36.031207.124322 .
  101. ^ «Есть ли в ядре Земли глубокий резервуар углерода?» . Глубокая углеродная обсерватория . Архивировано из оригинала 27 июля 2020 года . Проверено 9 марта 2019 г. [ ненадежный источник? ]
  102. ^ Чэнь, Бинь; Чжан, Дунчжоу; Ху, Майкл Ю.; Би, Вэньли; Сяо, Чоу, Пол; 2014). «Скрытый углерод во внутреннем ядре Земли обнаружен в результате сдвигового размягчения плотного железа».
    7    7С
    3     "     . Proceedings of the National Academy of Sciences 111 ( 50): 17755–17758. Bibcode : 2014PNAS..11117755C . doi : 10.1073/pnas.1411154111 . PMC   4273394. . PMID   25453077 .
  103. ^ Прешер, К.; Дубровинский Л.; Быкова Е.; Купенко И.; Глазырин К.; Кантор, А.; Маккаммон, К.; Мукерджи, М.; Накадзима, Ю.; Миядзима, Н.; Синмё, Р.; Черантола, В.; Дубровинская Н.; Прокопенко В.; Рюффер, Р.; Чумаков А.; Ханфланд, М. (март 2015 г.). «Высокий коэффициент Пуассона внутреннего ядра Земли объясняется легированием углерода». Природа Геонауки . 8 (3): 220–223. Бибкод : 2015NatGe...8..220P . дои : 10.1038/ngeo2370 .
  104. ^ «Обзор парниковых газов» . Агентство по охране окружающей среды США. 23 декабря 2015 года . Проверено 2 ноября 2020 г.
  105. ^ «Известные неизвестные о пластиковом загрязнении» . Экономист . 3 марта 2018 года . Проверено 17 июня 2018 г.
  106. ^ Перейти обратно: а б с Лейд, Стивен Дж.; Донж, Джонатан Ф.; Фетцер, Инго; Андерис, Джон М.; Пиво, Кристиан; Корнелл, Сара Э.; Гассер, Томас; Норберг, Джон; Ричардсон, Кэтрин; Рокстрем, Йохан; Штеффен, Уилл (2018). «Аналитически управляемые обратные связи климата и углеродного цикла в условиях антропогенного воздействия 21 века» . Динамика системы Земли . 9 (2): 507–523. Бибкод : 2018ESD.....9..507L . дои : 10.5194/esd-9-507-2018 . hdl : 1885/163968 .
  107. ^ Такахаси, Таро; Сазерленд, Стюарт К.; Суини, Колм; Пуассон, Ален; Мецль, Николас; Тилбрук, Бронте; Бейтс, Николас; Ваннинхоф, Рик; Фили, Ричард А.; Сабина, Кристофер; Олафссон, Джон; Нодзири, Юкихиро (2002). «Глобальный поток CO2 из моря в воздух, основанный на климатологических показателях pCO2 на поверхности океана, а также сезонных биологических и температурных эффектах». Глубоководные исследования, часть II: Актуальные исследования в океанографии . 49 (9–10): 1601–1622. Бибкод : 2002DSRII..49.1601T . дои : 10.1016/S0967-0645(02)00003-6 .
  108. ^ Орр, Джеймс С.; Фабри, Виктория Дж.; Омон, Оливье; Бопп, Лоран; Дони, Скотт С.; Фили, Ричард А.; Гнанадэсикан, Ананд; Грубер, Николас; Исида, Акио; Йоос, Фортунат; Ки, Роберт М.; Линдси, Кейт; Майер-Реймер, Эрнст; Матир, Ричард; Монфрей, Патрик; Муше, Энн; Наджар, Раймонд Г.; Платтнер, Джан-Каспер; Роджерс, Кейт Б.; Сабина, Кристофер Л.; Сармьенто, Хорхе Л.; Шлитцер, Райнер; Слейтер, Ричард Д.; Тоттерделл, Ян Дж.; Вейриг, Мари-Франс; Яманака, Ясухиро; Юл, Эндрю (сентябрь 2005 г.). «Антропогенное закисление океана в XXI веке и его влияние на кальцифицирующие организмы». Природа . 437 (7059): 681–686. Бибкод : 2005Natur.437..681O . дои : 10.1038/nature04095 . ПМИД   16193043 . S2CID   4306199 .
  109. ^ Ле Кере, Коринн; Эндрю, Робби М.; Канаделл, Хосеп Г.; Ситч, Стивен; Корсбаккен, Ян Ивар; Питерс, Глен П.; Мэннинг, Эндрю С.; Боден, Томас А.; Танс, Питер П.; Хоутон, Ричард А.; Килинг, Ральф Ф.; Алин, Симона; Эндрюс, Оливер Д.; Антони, Питер; Барберо, Летисия; Бопп, Лоран; Шевалье, Фредерик; Чини, Луиза П.; Сиа, Филипп; Карри, Ким; Делире, Кристина; Дони, Скотт С.; Фридлингштейн, Пьер; Гкритзалис, Танос; Харрис, Ян; Хаук, Джудит; Хаверд, Ванесса; Хоппема, Марио; Кляйн Голдевейк, Кес; и др. (2016). «Глобальный углеродный бюджет 2016» . Данные науки о системе Земли . 8 (2): 605–649. Бибкод : 2016ESSD....8..605L . дои : 10.5194/essd-8-605-2016 . hdl : 10871/26418 .
  110. ^ Межправительственная группа экспертов по изменению климата, под ред. (2014). «Углерод и другие биогеохимические циклы». Изменение климата 2013 – Физическая научная основа . Издательство Кембриджского университета. стр. 465–570. дои : 10.1017/CBO9781107415324.015 . hdl : 11858/00-001M-0000-0023-E34E-5 . ISBN  9781107415324 .
  111. ^ Йоос, Ф.; Рот, Р.; Фуглестведт, Дж.С.; Питерс, врач общей практики; Энтинг, И.Г.; фон Бло, В.; Бровкин В.; Берк, Э.Дж.; Эби, М.; Эдвардс, Северная Каролина; Фридрих, Т.; Фрёлихер, ТЛ; Холлоран, PR; Холден, ПБ; Джонс, К.; Кляйнен, Т.; Маккензи, FT; Мацумото, К.; Майнсхаузен, М.; Платтнер, Г.-К.; Райзингер, А.; Сегшнейдер, Дж.; Шаффер, Г.; Штайнахер, М.; Штрассманн, К.; Танака, К.; Тиммерманн, А.; Уивер, Эй Джей (2013). «Функции импульсной реакции углекислого газа и климата для расчета показателей парниковых газов: многомодельный анализ» . Химия и физика атмосферы . 13 (5): 2793–2825. Бибкод : 2013ACP....13.2793J . дои : 10.5194/acp-13-2793-2013 . hdl : 20.500.11850/58316 .
  112. ^ Хаусфатер, Зик; Беттс, Ричард (14 апреля 2020 г.). «Анализ: как «обратная связь углеродного цикла» может усугубить глобальное потепление» . Карбоновое резюме .
  113. ^ Перейти обратно: а б с Фридлингштейн, Пьер; Джонс, Мэтью В.; О'Салливан, Майкл; Эндрю, Робби М.; Хаук, Джудит; Питерс, Глен П.; Питерс, Воутер; Понгратц, Джулия; Ситч, Стивен; Ле Кере, Коринн; Баккер, Дороти CE; Канаделл, Джозеф Г.; Сиаис, Филип; Джексон, Роберт Б.; Антони, Питер; Барберо, Летисия; Грубо, Ханна; Бастриков Владислав; Беккер, Майке; Бопп, Лоран; Пристройка, Эрик; Чандра, Навин; Шевалье, Фредерик; Китаец, Луиза П.; Карри, Ким И.; Фили, Ричард А.; Гелен, Мэрион; Гилфиллан, Деннис; Гкритзалис, Танос; Голл, Дэниел С.; Грубер, Николас; Гутекунст, Сёрен; Харрис, Ян; Хаверд, Ванесса; Хоутон, Ричард А.; Хёртт, Джордж; Ильина, Татьяна; Джайн, Атул К.; Джоетжер, Эмили; Каплан, Джед О.; Като, Эцуши; Маленький Гольдевейк, Кес; Корсбаккен, Ян Ивар; Ландшютцер, Питер; Лавсет, Сив К.; Лефевр, Натали; Лентон, Эндрю; Линерт, Себастьян; Ломбардоцци, Даника; Марланд, Грегг; Макгуайр, Патрик С.; Мелтон, Джо Р.; Мецль, Николас; Манро, Дэвид Р.; Набель, Юлия EMS; Накаока, Син-Ичиро; Нил, Крейг; Омар, Абдирахман М.; Оно, Цунео; Перегон, Анна; Пьеро, Дени; Поултер, Бенджамин; Редер, Грегор; Респланди, Лора; Робертсон, Эдди; Рёденбек, Кристиан; Сефериан, Роланд; Швингер, Йорг; Смит, Наоми; Дэнс, Питер П.; Тянь, Ханьцинь; Тилбрук, Бронте; Тубиелло, Франческо Н.; ван дер Верф, Гвидо Р.; Уилтшир, Эндрю Дж.; Захле, Зёнке (4 декабря 2019 г.). «Глобальный углеродный бюджет 2019» . Данные науки о системе Земли . 11 (4): 1783–1838. Бибкод : 2019ESSD...11.1783F . дои : 10.5194/essd-11-1783-2019 . hdl : 20.500.11850/385668 .
  114. ^ МГЭИК (2007) 7.4.5 Минералы. Архивировано 25 мая 2016 г. в Wayback Machine in Climate Change 2007 : Рабочая группа III: Смягчение последствий изменения климата,
  115. ^ Буис, Алан; Рамсайер, Кейт; Расмуссен, Кэрол (12 ноября 2015 г.). «Дышащая планета, потерявшая баланс» . НАСА . Архивировано из оригинала 14 ноября 2015 года . Проверено 13 ноября 2015 г.
  116. ^ «Аудио (66:01) — Пресс-конференция НАСА — Carbon & Climate Telecon» . НАСА . 12 ноября 2015 г. Архивировано из оригинала 17 ноября 2015 г. Проверено 12 ноября 2015 г.
  117. ^ Сен-Флер, Николас (10 ноября 2015 г.). «Уровень парниковых газов в атмосфере побил рекорд, говорится в докладе» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 11 ноября 2015 года . Проверено 11 ноября 2015 г.
  118. ^ Риттер, Карл (9 ноября 2015 г.). «Великобритания: Во-первых, средняя глобальная температура может быть на 1 градус Цельсия выше» . АП Новости . Архивировано из оригинала 17 ноября 2015 года . Проверено 11 ноября 2015 г.
  119. ^ Перейти обратно: а б Морс, Джон В.; Морс, Джон В. Автор; Морс, Джон В.; Маккензи, FT; Маккензи, Фред Т. (1990). «Текущий углеродный цикл и воздействие человека». Геохимия осадочных карбонатов . Развитие седиментологии. Том. 48. стр. 447–510. дои : 10.1016/S0070-4571(08)70338-8 . ISBN  9780444873910 .
  120. ^ «Рисунок 8.SM.4» (PDF) . Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата . п. 8СМ-16. Архивировано (PDF) из оригинала 13 марта 2019 г.
  121. ^ Арчер, Дэвид (2009). «Время существования углекислого газа ископаемого топлива в атмосфере» . Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 37 (1): 117–34. Бибкод : 2009AREPS..37..117A . doi : 10.1146/annurev.earth.031208.100206 . hdl : 2268/12933 .
  122. ^ Йоос, Ф.; Рот, Р.; Фуглеведт, доктор медицинских наук; и др. (2013). «Функции импульсной реакции углекислого газа и климата для расчета показателей парниковых газов: многомодельный анализ» . Химия и физика атмосферы . 13 (5): 2793–2825. doi : 10.5194/acpd-12-19799-2012 . hdl : 20.500.11850/58316 .
  123. ^ Батлер, Дж.; Монцка, С. (2020). «Ежегодный индекс парниковых газов NOAA (AGGI)» . NOAA /Лаборатории исследования системы Земли. Лаборатория глобального мониторинга
  124. ^ Сайнс, Фред (29 октября 2013 г.). «Переход с HFC-134a на хладагент с низким ПГП в мобильных кондиционерах HFO-1234yf» (PDF) . Центр государственной политики General Motors . Архивировано (PDF) из оригинала 15 октября 2015 года . Проверено 1 августа 2018 г.
[ редактировать ]
На Wikimedia Commons есть средства массовой информации, связанные с углеродным циклом .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Carbon_cycle&oldid=1237263916"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 0312a859c41764334cd5086342e350a4__1722197400
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/03/a4/0312a859c41764334cd5086342e350a4.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Carbon cycle - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)