Karbon Döngüsü Nedir?

Karbon döngüsü nedir? sorusu karbon döngüsüyle ilgili akla gelen ilk sorular içinde yer alır. Bu döngü madde döngüsünün çeşitlerinden biridir. Karbon ekosistem üzerindeki bütün canlıların yapısında olan en önemli elementlerden biridir ve canlılardaki bileşiklerin tamamında karbon bulunur. Karbon döngüsü fotosentez, yakma, solunum vb. olaylar sebebiyle atmosfer ve yerküre ve canlılar arasında devamlı şekilde hareket etme sürecine karbon döngüsü denir. Karbon bütün canlıların yapısında olan vitamin ve proteinler gibi organik maddelerin ortak bileşenlerindendir. Karbon enerji üretiminde solunum sonucunda ortaya çıkar. Karbon elementinin yeryüzünde temel dört kaynağı bulunmaktadır ve bunlar hava küre, su küre, biyosfer olarak sıralanır. Karbon döngüsü temelde bu dört evre arasında hareketini devam ettirir. Karbon döngüsü nasıl oluşur? sorusu sıklıkla sorulan sorulardan biridir. Karbon döngüsünde yerkürede bulunan kireç taşı önemli derecede karbon kaynağıdır. Kireç taşının aşınması sonucu karbon ortaya çıkar.  Karbondioksitteki karbon, fotosentezin gerçekleşmesi için çok önemlidir. Karbondioksit, sıcaklıkların günden güne ve mevsimden mevsime düşmesini veya çok fazla yükselmesini engeller. Volkanik aktivite, petrol ve kömür gibi fosil yakıtların kullanımı, derin okyanus akıntıları, biyolojik karbon emisyonları ve karbon döngüsü genellikle atmosferde meydana gelir. Yeryüzünde yaklaşık 1500 milyar ton karbon bulunmaktadır. Karbon döngüsü ne demek sorusu yanıtlandıktan hemen sonra sorulan bir diğer soru ise karbon miktarını etkileyen faktörlerin neler olduğudur.

Karbon Miktarını Etkileyen Faktörler

Karbon miktarını etkileyen birçok faktör bulunur.  Karbon döngüsünü doğrudan etkileyen faktörler arasında ilk sırada orman yangınları gelmektedir. İnsan faktörlü ya da volkanik patlamalar sonucu dağlarda ya da ormanlarda çıkan yangınlar büyük oranda karbon miktarını etkiler. Bunun yanında, ölen canlıların çürüme süreci de ortaya karbondioksit maddesini çıkarır. Ayrıca okyanuslar en çok karbon maddesinin depolandığı alanlardır. Çünkü hareketli su yüzeyi hava ile su arasında çift taraflı bir karbon akışını sağlamaktadır. Bu sebepler karbon döngüsünün doğal sebepleri arasında yer alırken sanayinin durmak bilmeyen artışıyla birlikte fosil yakımı karbon salınımının en önemlisi haline gelmiştir.

Karbon döngüsü tanımı tüm hayatın temel yapı taşı olarak da adlandırılabilir. Karbon döngüsünün önemi de burada ortaya çıkar. Mevsim geçişlerinde sıcaklık oranının dengelenmesine yardımcı olur. Karbondioksitte bulunan karbon fotosentezin gerçekleşmesi açısından çok önemlidir. Karalarda erozyon olduğu zaman organik ve inorganik maddeler yardımı ile denizlere karbon taşınmış olur. Gerek deniz canlılarını gerekse Dünya’nın her bir noktasını önemli derecede etkilemektedir.

Karbon Döngüsü Nasıl Oluşur?

Organizmalar ve doğa arasındaki karbon döngüsü fotosentez ile gerçekleştirilir. Fotosentez sırasında karbondioksit kullanan bitkiler, karbonu besin maddelerine dönüştürür. Bu besin, besin zinciri yoluyla diğer organizmalara iletilir. Bir organizmanın ölümünden sonra karbon, ayrıştırıcılar tarafından doğal olarak salınır. Peki karbon döngüsü nasıl gerçekleşir? Karbon döngüsünde, CO2 fotosentez yoluyla üretici tarafından alınır, üreticinin yapısına dahil edilir ve oksijene (O2) ve organik madde glikoza (C6H12O6) dönüştürülür. Oksijen ve glikoz, tüketiciler tarafından enerji üretmek için kullanılır ve doğal olarak solunum yoluyla karbondioksit + su olarak geri döner. Üreticiler atmosferden karbondioksiti ve yerden suyu çıkarırlar. Üreticiler fotosenteze paralel olarak nefes alırlar ve ürettikleri besinleri tüketerek atmosfere CO2 salarlar. Başka bir deyişle, karbon diyet sırasında glikoz olarak alınır ve hem üreticiler hem de tüketiciler tarafından solunum yoluyla geri verilir. Bu besinleri tüketen organizmalar öldükten sonra topraktaki ayrıştırıcılar karbonu CO2 olarak atmosfere bırakırlar. Evsel atıkların fosilleşmiş formlarını çıkarmak ve bunları fosil yakıt olarak yakmak da atmosfere büyük miktarlarda CO2 salmaktadır. Son olarak, dünyanın karbon kaynaklarından biri olan kireçtaşının erozyonu CO2 açığa çıkarır. Karbon döngüsü aşamaları gözlemlendiğinde birden fazla aşama görmek mümkündür. Bununla birlikte karbon döngüsü özellikleri de döngünün tamamlanabilmesi için önemlidir. Karbon döngüsünde üç tip depolama havuzu vardır. En kısa raf ömrüne sahip çevrimler biyolojik olarak yürütülür. Tüm bitkiler, hava ve deniz suyu 500-700 milyar ton karbon içerir. Hayvanlar ve insanlar en az miktarda karbondioksite sahiptir. Karbon bozulma ile oluşur. Canlılar büyür, ölür ve çürür. Bu döngü karbon döngüsü ile ilgilidir. Bu durumda, çok az karbon depolanır. Daha uzun süre saklandığı koşullar jeokimyasaldır.  Karbon döngüsü, sadece bitkilerin fotosentez yoluyla yaptığı döngüler değil, aynı zamanda fosil yakıt kullanımından kaynaklanan karbondioksit emisyonlarıdır.

Karbonun Depolanma Alanları

Okyanuslar ve kayalar, karbonun çoğunun depolandığı havuzlardır. Deniz suyu tahminen 36 trilyon ton karbon içerirken, kayalar 750 milyon ton karbon içerir. Bu bölgelerde karbon salınımı, yani çevrimi çok yavaştır. Volkanik aktivite, petrol ve kömür gibi fosil yakıtların kullanımı, derin okyanus akıntıları, biyolojik karbon emisyonları ve karbon döngüsü genellikle atmosferde meydana gelir. Karbon döngüsünü özetleyecek olursak Havadaki CO2 bitkiler tarafından fotosentez için kullanılır ve O2 ve organik bileşiklere dönüşür. Organik gıdaların yapısında bulunan CO2 yapısındaki karbon, tüm canlı organizmalar tarafından enerji ve inşaat için hammadde olarak kullanılmaktadır. Solunduğunda CO2 olarak atmosfere geri verilir. Karbonun bir kısmı toprak tabakasında mineral olarak birikir veya ölü bitki ve hayvanlardan organik atık şeklinde toprağa girer. Burada saprofitler ya biyolojik olarak parçalanır ya da kömür ve petrol gibi fosil yakıtlar kullanılarak atmosfere salınır. Ancak fosil yakıtların aşırı kullanımı atmosferdeki karbondioksitin aşırı sera etkisine yol açması nedeniyle, iklim değişikliği küresel sıcaklıkları birkaç derece artırmakla tehdit ederek kutup buzullarının erimesine neden oluyor. Karbon döngüsü hakkında bilgi almak için 4EN’i detaylı bir şekilde inceleyebilirsiniz.