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海洋碳泵的类型(海洋碳循环示意图)

来源:www.shuishangwuliu.com   时间:2023-06-07 16:32   点击:263  编辑:jing 手机版

1. 海洋碳循环示意图

是指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换,并随地球的运动循环不止的现象。生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从大气中吸收二氧化碳,在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖并释放出氧气,有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物。

有机化合物经食物链传递,又成为动物和细菌等其他生物体的一部分。生物体内的碳水化合物一部分作为有机体代谢的能源经呼吸作用被氧化为二氧化碳和水,并释放出其中储存的能量。

碳循环过程,大气中的二氧化碳大约20年可完全更新一次。自然界中绝大多数的碳储存于地壳岩石中,岩石中的碳因自然和人为的各种化学作用分解后进入大气和海洋,同时死亡生物体以及其他各种含碳物质又不停地以沉积物的形式返回地壳中,由此构成了全球碳循环的一部分。碳的地球生物化学循环控制了碳在地表或近地表的沉积物和大气、生物圈及海洋之间的迁移。

2. 海洋碳循环示意图及相应方程式

你好自然界碳循环的基本过程如下:大气中的二氧化碳(CO2)被陆地和海洋中的植物吸收,然后通过生物或地质过程以及人类活动,又以二氧化碳的形式返回大气中。自然界中碳的分布、碳的流动和交换见表1和表2。有机体和大气之间的碳循环  绿色植物从空气中获得二氧化碳,经过光合作用转化为葡萄糖,再综合成为植物体的碳化合物,经过食物链的传递,成为动物体的碳化合物。植物和动物的呼吸作用把摄入体内的一部分碳转化为二氧化碳释放入大气,另一部分则构成生物的机体或在机体内贮存。动、植物死后,残体中的碳,通过微生物的分解作用也成为二氧化碳而最终排入大气。大气中的二氧化碳这样循环一次约需20年。   一部分(约千分之一)动、植物残体在被分解之前即被沉积物所掩埋而成为有机沉积物。这些沉积物经过悠长的年代,在热能和压力作用下转变成矿物燃料──煤、石油和天然气等。当它们在风化过程中或作为燃料燃烧时,其中的碳氧化成为二氧化碳排入大气。人类消耗大量矿物燃料对碳循环发生重大影响。   大气和海洋之间的二氧化碳交换  二氧化碳可由大气进入海水,也可由海水进入大气。这种交换发生在气和水的界面处,由于风和波浪的作用而加强。这两个方向流动的二氧化碳量大致相等,大气中二氧化碳量增多或减少,海洋吸收的二氧化碳量也随之增多或减少。   碳质岩石的形成和分解  大气中的二氧化碳溶解在雨水和地下水中成为碳酸,碳酸能把石灰岩变为可溶态的重碳酸盐,并被河流输送到海洋中。海水中的碳酸盐和重碳酸盐含量是饱和的,接纳新输入的碳酸盐,便有等量的碳酸盐沉积下来。通过不同的成岩过程,又形成为石灰岩、白云石和碳质页岩。在化学和物理作用(风化)下,这些岩石被破坏,所含的碳又以二氧化碳的形式释放入大气中。火山爆发也可使一部分有机碳和碳酸盐中的碳再次加入碳的循环。碳质岩石的破坏,在短时期内对循环的影响虽不大,但对几百万年中碳量的平衡却是重要的。   人类活动的干预  人类燃烧矿物燃料以获得能量时,产生大量的二氧化碳。从1949年到1969年,由于燃烧矿物燃料以及其他工业活动,二氧化碳的生成量估计每年增加 4.8%。其结果是大气中二氧化碳浓度升高。这样就破坏了自然界原有的平衡,可能导致气候异常。矿物燃料燃烧生成并排入大气的二氧化碳有一小部分可被海水溶解,但海水中溶解态二氧化碳的增加又会引起海水中酸碱平衡和碳酸盐溶解平衡的变化。   矿物燃料的不完全燃烧会产生少量的一氧化碳。自然过程也会产生一氧化碳。一氧化碳在大气中存留时间很短,主要是被土壤中的微生物所吸收,也可通过一系列化学或光化学反应转化为二氧化碳。

3. 海洋在碳循环中的作用

据研究,海洋里的藻类植物每年制造了地球大气中90%以上的氧气,保持了地球上的氧气动态平衡。在通过光合作用制造出氧气的同时,巨量的二氧化碳等无机碳又被转化为有机化合物,为海域提供营养物质。

据地质学家们的测定,最早的海洋生物化石--叠层石--一种营光合作用的细菌化石,距今已有35--38亿年。从那时起,海洋里就有了氧气,但大气中一直没有氧达10亿年之久。原因是溶解在海水中的氧与亚铁离子反应形成高价铁(氢氧化铁和三氧化二铁)沉淀。现在世界上最大的铁矿床就是那时形成的。陆地上很多盐矿(氯化钠)傍生在铁矿床里就是证据。直到20亿年前当海水氧溶量过饱和后才有氧气溢出海面。虽然海洋细菌和藻类造氧的量很大,但是大气氧含量达21%却用了十多亿年。原因是大气一旦有氧就立即参与了岩石的风化,首先是氧化河流冲积物砾石和砂中的铁(松散堆积物的表面积大),把他们氧化成红色的高价铁。今天看到的红层和丹霞地貌就那时形成的。直到5.7亿年的寒武纪,大气氧含量才接近今天水平,才有了生物大爆发---动物的出现。到如今,绝大部分的氧气都被用来氧化岩石,以保持生产与消耗的平衡。

由此可见,海洋向大气提供的氧气是巨大的,早期的全部、现在的50%。

4. 海洋碳循环示意图手绘

碳循环包括:

1.有机体和大气之间的碳循环

绿色植物从空气中获得二氧化碳,经过光合作用转化为葡萄糖,再综合成为植物体的碳化合物,经过的传递,成为动物体的碳化合物。植物和动物的呼吸作用把摄入体内的一部分碳转化为二氧化碳释放入大气,另一部分则构成生物的机体或在机体内贮存。动、植物死后,残体中的碳,通过微生物的分解作用也成为二氧化碳而最终排入大气。大气中的二氧化碳这样循环一次约需20年。一部分(约千分之一)动、植物残体在被分解之前即被沉积物所掩埋而成为有机沉积物。这些沉积物经过悠长的年代,在热能和压力作用下转变成矿物燃料──煤、石油和天然气等。当它们在风化过程中或作为燃料燃烧时,其中的碳氧化成为二氧化碳排入大气。人类消耗大量矿物燃料对碳循环发生重大影响。

2.大气和海洋之间的二氧化碳交换

二氧化碳可由大气进入海水,也可由海水进入大气。这种交换发生在气和水的界面处,由于风和波浪的作用而加强。这两个方向流动的二氧化碳量大致相等,大气中二氧化碳量增多或减少,海洋吸收的二氧化碳量也随之增多或减少。

3.碳质岩石的形成和分解

大气中的二氧化碳溶解在雨水和地下水中成为碳酸,碳酸能把石灰岩变为可溶态的重碳酸盐,并被河流输送到海洋中。海水中的碳酸盐和重碳酸盐含量是饱和的,接纳新输入的碳酸盐,便有等量的碳酸盐沉积下来。通过不同的成岩过程,又形成为石灰岩、白云石和碳质页岩。在化学和物理作用(风化)下,这些岩石被破坏,所含的碳又以二氧化碳的形式释放入大气中。火山爆发也可使一部分有机碳和碳酸盐中的碳再次加入碳的循环。碳质岩石的破坏,在短时期内对循环的影响虽不大,但对几百万年中碳量的平衡却是重要的。

4.人类活动的干预

人类燃烧矿物燃料以获得能量时,产生大量的二氧化碳。从1949年到1969年,由于燃烧矿物燃料以及其他工业活动,二氧化碳的生成量估计每年增加4.8%。其结果是大气中二氧化碳浓度升高。这样就破坏了自然界原有的平衡,可能导致气候异常。矿物燃料燃烧生成并排入大气的二氧化碳有一小部分可被海水溶解,但海水中溶解态二氧化碳的增加又会引起海水中酸碱平衡和碳酸盐溶解平衡的变化。矿物燃料的不完全燃烧会产生少量的一氧化碳。自然过程也会产生一氧化碳。一氧化碳在大气中存留时间很短,主要是被土壤中的微生物所吸收,也可通过一系列化学或光化学反应转化为二氧化碳。

温室效应:大气中二氧化碳、甲烷等气体浓度的增加,就像在地球大气中遮挡了一层玻璃一样,使太阳带给地表的热量难以向空中散发,从而导致地表温度增高,这也就是人们常说的温室效应。

空气中二氧化碳的浓度为什么会不断增高呢?这主要是人类不合理活动所导致的。目前全世界每年向大气中排放的二氧化碳高达50亿吨,它们破坏了全球的碳循环。这些二氧化碳主要是由煤、石油、天然气等燃料燃烧产生的。当然,过度砍伐森林、开垦草原,使地球上利用二氧化碳进行光合作用的植物数量急剧减少也是促进二氧化碳急剧郑家的重要原因。

5. 海洋生态系统碳循环过程

海洋碳循环可以分为三个方面。

第一方面是“碳酸盐泵”,就是大气中的CO2气体被海洋吸收,并在海洋中以碳酸盐的形式存在;

第二方面是“物理泵”,即混合层发展过程和陆架上升流输入,它与海洋环流密切相关;

第三方面是“生物泵”,即生物净固碳输出,

6. 海洋碳循环示意图高清

蓝色碳汇,也叫海洋碳汇,是利用海洋生物吸收大气中的二氧化碳,并将其固定在海洋中的过程、活动和机制。当大气中的二氧化碳分压高于表层海水时,借助波浪搅动作用,二氧化碳从大气进入海水,并以碳酸盐形式存储,形成海洋碳汇。

海洋在全球的碳循环中起着重要作用。作为一个巨大的碳汇,海洋不仅能长期储存碳,还可以对二氧化碳进行重新分配。地球上约93%(40万亿t)的二氧化碳储存在海洋中,并在海洋中循环。

世界上捕获的生物碳(或绿碳)中超过一半(55%)是由海洋生物捕获,而不是由陆地生物完成的,因此,这种碳汇被称为蓝色碳汇。

7. 海洋碳循环示意图怎么画

海洋的碳循环从某种意义上说是自给自足的:海水溶解了大量存在于大气 中的二氧化碳。

海洋内部和周围的特定活动过程也释放出二氧化碳,比如火山喷发或碳酸盐溶解会产生二氧化碳。海洋碳循环的主要活动者是生物体,浮游 植物(像植物一样使用光合作用的浮游生物)在光合作用中“固化”被溶解的二 氧化碳,释放氧气,然后氧气被溶解在海水中;浮游动物(动物性浮游生物)和其他海生动物,比如鱼类,消耗固化的二氧化碳,并呼吸氧气。

最终,植物和动物在 死后降解成为二氧化碳,并将二氧化碳释放到大气中。

8. 海洋碳汇是什么意思

 破坏环境。

海藻场指沿岸潮间带下区和潮下带30米浅水区大型底栖藻类与其他海洋生物群落共同构成的一种海洋生态系统。

它参与近海碳循环过程,吸收大气与海水中的二氧化碳,增加海洋碳汇,通过光合作用释放氧气,改善大气环境。

9. 海洋碳循环过程

1、珊瑚礁能维持渔业资源

对许多具有商业价值的鱼类而言,珊瑚礁提供了食物来源及繁殖的场所。健康的珊瑚礁系统每年渔业产量达35t/km2 ,全球约10%的渔业产量源于珊瑚礁地区。

2、珊瑚礁可以保护海岸线。

珊瑚礁对于保护脆弱的海岸线免于被海浪侵蚀起了重要的作用。健康的珊瑚礁就好象自然的防波堤一般,约有70-90%的海浪冲击力量在遭遇珊瑚礁时会被吸收或减弱,而珊瑚礁本身会有自我修补的力量。死掉的珊瑚会被海浪分解成细沙,这些细沙丰富了海滩,也取代已被海潮冲走的沙粒。

3、珊瑚礁作为我们医疗药材的重要来源。

珊瑚礁还是海洋药物的重要原材料,如珊瑚骨骼移植、牙齿和面部改造等;珊瑚礁中生物数量众多意味着许多动植物本身可制造化学物质以抵抗其它竞争者及保护自身安全。这些化学物质对人类可能就是极大的资产。

4、珊瑚礁对优化地球上大气环境环扮演重要角色

珊瑚礁生态系统的物质循环主要有C,N,P和Si 4种元素的生物地球化学循环,包括固氮、CO2/Ca的贮存与控制、废物清洁等过程。有珊瑚礁生物参与的生物化学过程和营养物质循环对于维持和促进全球碳循环有重要作用。珊瑚虫可将CO2转变为碳酸钙骨骼,有助于降低大气温度。同时,这种神武化学过程也维持了全球钙平衡,

每年由珊瑚礁沉淀输送到海洋中的钙约有1.2*1013mol。对于环境研究也具有很高的科学价值,包括检测和污染记录、气候记录。如礁栖生物与可用作污染监测的指示种,造礁珊瑚特别是滨珊瑚可用来重建热带表层古海水温度等。

5、珊瑚礁是重要的文化教育和生态旅游基地。

愈来愈多的潜水观光客在寻找全球各地原始珊瑚礁。因此,健康的珊瑚礁是具有强烈吸引力的。珊瑚礁鉴于其丰富的环境、生态及生物多样性,是理想的海洋生态科研、科普教育基地,并可提供以珊瑚礁生态为主题的文化产品。珊瑚礁是海洋中的奇异景观,为发展滨海旅游业提供了条件。珊瑚礁个中物质形态造型奇特,千姿百态,很有观赏价值。此外,由于珊瑚礁生态系统的存在,为人类带来了美学和艺术灵感,并提供文化、精神、道德、信念和宗教等服务价值,是人类共同的自然文化遗产。

10. 海洋在碳循环中扮演什么角色

海粒子指一种海洋生物的名称,它们是一种微小的浮游生物,通常指浮游植物和浮游动物。 因海洋生态系统中的浮游生物是非常重要的一环,它们不仅为海洋生态系统的食物链提供了基础,而且还对全球的碳循环和气候变化产生了重要影响。浮游生物在海洋生态系统中扮演着重要的角色。 浮游生物的种类非常丰富,包括浮游藻类、浮游动物、浮游菌类等,它们的形态和大小也各不相同。此外,另一种海洋生物——浮游无脊椎动物也被称为浮游生物。浮游无脊椎动物包括甲壳类、蜘蛛类、水母类和其他大多数海洋生物,它们同样在海洋生态系统中具有重要作用。

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