Pengaruh Perubahan Siklus Karbon

Semua karbon tambahan ini perlu pergi ke suatu tempat. Sejauh ini, tanaman darat dan laut telah mengambil sekitar 55 persen dari orang-orang karbon yang telah dimasukkan ke dalam atmosfer sementara sekitar 45 persen telah tinggal di atmosfer.

Akhirnya, tanah dan lautan akan mengambil sebagian besar karbon dioksida tambahan, tapi sebanyak 20 persen dapat tetap berada di atmosfer selama ribuan tahun. Perubahan dalam siklus karbon dampak setiap reservoir. Kelebihan karbon di atmosfer menghangatkan planet ini dan membantu tanaman di tanah tumbuh lebih. Kelebihan karbon di laut membuat air lebih asam, menempatkan kehidupan laut dalam bahaya.

Suasana

Hal ini penting bahwa begitu banyak karbon dioksida tetap di atmosfer karena CO2 adalah gas yang paling penting untuk mengendalikan suhu bumi. Karbon dioksida, metana, dan halocarbons adalah gas rumah kaca yang menyerap berbagai energi termasuk energi inframerah (panas) yang dipancarkan oleh bumi-dan kemudian kembali memancarkan-itu. Energi ulang dipancarkan perjalanan ke segala arah, tetapi beberapa kembali ke bumi, di mana ia memanaskan permukaan. Tanpa gas rumah kaca, bumi akan menjadi beku -18 derajat Celcius (0 derajat Fahrenheit). Dengan terlalu banyak gas rumah kaca, bumi akan seperti Venus, di mana suasana rumah kaca terus suhu sekitar 400 derajat Celsius (750 Fahrenheit).

Karena para ilmuwan tahu mana panjang gelombang energi menyerap setiap gas rumah kaca, dan konsentrasi gas-gas di atmosfer, mereka dapat menghitung berapa banyak masing-masing gas berkontribusi terhadap pemanasan planet ini. Karbon dioksida menyebabkan sekitar 20 persen dari efek rumah kaca bumi; uap air menyumbang sekitar 50 persen; dan akun awan untuk 25 persen. Sisanya disebabkan oleh partikel kecil (aerosol) dan gas rumah kaca kecil seperti metana.

konsentrasi uap air di udara dikendalikan oleh suhu bumi. suhu hangat menguap lebih banyak air dari lautan, memperluas massa udara, dan menyebabkan kelembaban yang lebih tinggi. Pendingin menyebabkan uap air mengembun dan jatuh sebagai hujan, hujan es, atau salju.

Karbon dioksida, di sisi lain, tetap menjadi gas pada kisaran yang lebih luas dari suhu atmosfer daripada air. molekul karbon dioksida memberikan pemanasan rumah kaca awal yang dibutuhkan untuk menjaga konsentrasi uap air. Ketika konsentrasi karbon dioksida turun, Bumi mendingin, beberapa uap air jatuh dari atmosfer, dan pemanasan rumah kaca yang disebabkan oleh tetes uap air. Demikian juga, ketika konsentrasi karbon dioksida meningkat, suhu udara naik, dan uap air lebih menguap ke atmosfer-yang kemudian menguatkan pemanasan rumah kaca.

Jadi sementara karbon dioksida menyumbang lebih sedikit untuk efek rumah kaca secara keseluruhan daripada uap air, para ilmuwan telah menemukan bahwa karbon dioksida adalah gas yang menetapkan suhu. Karbon dioksida mengontrol jumlah uap air di atmosfer dan dengan demikian ukuran efek rumah kaca.

Loading...

Meningkatnya konsentrasi karbon dioksida sudah menyebabkan planet ini memanas. Pada saat yang sama bahwa gas rumah kaca telah meningkat, rata-rata suhu global telah meningkat 0,8 derajat Celsius (1,4 derajat Fahrenheit) sejak 1880.

Kenaikan suhu ini tidak semua pemanasan kita akan melihat berdasarkan konsentrasi karbon dioksida saat ini. Rumah kaca pemanasan tidak terjadi langsung karena laut menyerap panas. Ini berarti bahwa suhu bumi akan meningkat setidaknya 0,6 derajat Celsius (1 derajat Fahrenheit) karena karbon dioksida yang sudah di atmosfer. Tingkat dimana suhu naik lebih dari itu sebagian bergantung pada berapa banyak manusia karbon lebih melepaskan ke atmosfer di masa depan.

Lautan

Sekitar 30 persen dari karbon dioksida yang orang telah dimasukkan ke dalam atmosfer telah menyebar ke laut melalui pertukaran kimia langsung. Melarutkan karbon dioksida di laut menciptakan asam karbonat, yang meningkatkan keasaman air. Atau lebih tepatnya, samudra sedikit basa menjadi kurang basa sedikit. Sejak 1750, pH permukaan laut telah menurun sebesar 0,1, perubahan 30 persen keasaman.

Pengasaman laut mempengaruhi organisme laut dalam dua cara. Pertama, asam karbonat bereaksi dengan ion karbonat dalam air untuk membentuk bikarbonat. Namun, ion karbonat yang sama adalah apa yang shell-bangunan hewan seperti karang perlu membuat cangkang karbonat kalsium. Dengan karbonat kurang tersedia, hewan perlu mengeluarkan lebih banyak energi untuk membangun cangkang mereka. Akibatnya, kerang berakhir menjadi lebih tipis dan lebih rapuh.

Kedua, air lebih asam, semakin baik larut kalsium karbonat. Dalam jangka panjang, reaksi ini akan memungkinkan laut untuk menyerap kelebihan karbon dioksida karena air lebih asam akan melarutkan lebih rock, melepaskan ion karbonat lebih, dan meningkatkan kapasitas laut untuk menyerap karbon dioksida. Sementara itu, meskipun, air lebih asam akan melarutkan cangkang karbonat organisme laut, membuat mereka mengadu dan lemah.

lautan-hangat produk dari efek rumah kaca-bisa juga menurunkan kelimpahan fitoplankton, yang tumbuh lebih baik dalam dingin, perairan kaya nutrisi. Hal ini dapat membatasi kemampuan laut untuk mengambil karbon dari atmosfer melalui siklus karbon cepat.

Di sisi lain, karbon dioksida sangat penting untuk tanaman dan fitoplankton pertumbuhan. Peningkatan karbon dioksida dapat meningkatkan pertumbuhan dengan pemupukan mereka beberapa spesies fitoplankton dan laut tanaman (seperti rumput laut) yang mengambil karbon dioksida langsung dari air. Namun, sebagian besar spesies tidak dibantu oleh peningkatan ketersediaan karbon dioksida.

Tanah

Tanaman di darat telah mengambil sekitar 25 persen dari karbon dioksida bahwa manusia telah dimasukkan ke dalam atmosfer. Jumlah karbon yang tanaman mengambil bervariasi dari tahun ke tahun, tetapi secara umum, tanaman di dunia telah meningkatkan jumlah karbon dioksida mereka menyerap sejak tahun 1960. Hanya beberapa peningkatan ini terjadi sebagai akibat langsung dari emisi bahan bakar fosil.

Dengan karbon dioksida atmosfer lebih tersedia untuk mengkonversi ke materi tanaman dalam fotosintesis, tanaman mampu tumbuh lebih. peningkatan pertumbuhan ini disebut sebagai fertilisasi karbon. Model memprediksi bahwa tanaman bisa tumbuh di mana saja 12-76 persen lebih banyak jika karbon dioksida atmosfer adalah dua kali lipat, selama tidak ada yang lain, seperti kekurangan air, membatasi pertumbuhan mereka. Namun, para ilmuwan tidak tahu berapa banyak karbon dioksida meningkat pertumbuhan tanaman di dunia nyata, karena tanaman membutuhkan lebih dari karbon dioksida untuk tumbuh.

Tanaman juga membutuhkan air, sinar matahari, dan nutrisi, terutama nitrogen. Jika tanaman tidak memiliki salah satu dari hal-hal ini, itu tidak akan tumbuh terlepas dari bagaimana berlimpah kebutuhan lainnya. Ada batas untuk berapa tanaman karbon banyak dapat mengambil dari atmosfer, dan batas yang bervariasi dari daerah ke daerah. Sejauh ini, tampak bahwa karbon dioksida pertumbuhan pemupukan tanaman meningkat sampai tanaman mencapai batas dalam jumlah air atau nitrogen yang tersedia.

Beberapa perubahan dalam penyerapan karbon adalah hasil dari keputusan penggunaan lahan. Pertanian telah menjadi jauh lebih intensif, sehingga kita dapat tumbuh lebih banyak makanan di darat kurang. Pada tinggi dan pertengahan garis lintang, ditinggalkan lahan pertanian adalah kembali kepada hutan, dan hutan-hutan ini menyimpan lebih banyak karbon, baik dalam kayu dan tanah, dari tanaman akan. Di banyak tempat, kita mencegah karbon tanaman dari memasuki atmosfer oleh pemadam kebakaran hutan. Hal ini memungkinkan bahan kayu (yang menyimpan karbon) untuk membangun. Semua keputusan penggunaan lahan ini membantu tanaman menyerap karbon manusia-dirilis di belahan bumi utara.

Di daerah tropis, bagaimanapun, hutan sedang dihapus, seringkali melalui api, dan ini melepaskan karbon dioksida. Pada 2008, deforestasi menyumbang sekitar 12 persen dari seluruh emisi karbon dioksida manusia.

Perubahan terbesar dalam siklus karbon tanah cenderung datang karena perubahan iklim. Karbon dioksida meningkatkan suhu, memperpanjang musim tanam dan meningkatkan kelembaban. Kedua faktor telah menyebabkan beberapa pertumbuhan tanaman tambahan. Namun, suhu yang lebih hangat juga menekankan tanaman. Dengan musim tumbuh lagi, lebih hangat, tanaman membutuhkan lebih banyak air untuk bertahan hidup. Para ilmuwan telah melihat bukti bahwa tanaman di belahan bumi utara memperlambat pertumbuhan mereka di musim panas karena suhu hangat dan kekurangan air.

Kering, tanaman air-stres juga lebih rentan terhadap kebakaran dan serangga saat musim berkembang menjadi lebih lama. Di ujung utara, di mana peningkatan suhu memiliki dampak terbesar, hutan sudah mulai membakar lebih banyak, melepaskan karbon dari tanaman dan tanah ke atmosfer. Hutan tropis mungkin juga sangat rentan terhadap pengeringan. Dengan sedikit air, pohon-pohon tropis memperlambat pertumbuhan mereka dan mengambil sedikit karbon, atau mati dan melepaskan karbon mereka disimpan ke atmosfer.

Pemanasan disebabkan oleh meningkatnya gas rumah kaca juga bisa “membakar” tanah, mempercepat tingkat di mana karbon merembes keluar di beberapa tempat. Ini menjadi perhatian khusus di ujung utara, di mana beku tanah-permafrost-mencair. Permafrost mengandung deposit kaya karbon dari materi tanaman yang telah terakumulasi selama ribuan tahun karena dingin memperlambat pembusukan. Ketika tanah menghangatkan, bahan organik meluruh dan karbon-dalam bentuk metana dan karbon dioksida-merembes ke atmosfer.

Perkiraan penelitian saat ini yang lapisan es di belahan bumi utara memegang 1.672 miliar ton (petagrams) karbon organik. Jika hanya 10 persen dari lapisan es ini adalah untuk mencair, itu bisa melepaskan cukup karbon dioksida tambahan ke atmosfer untuk menaikkan suhu tambahan 0,7 derajat Celsius (1,3 derajat Fahrenheit) pada tahun 2100.

Loading...

Related Articles

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *