Karbon-syklus

Karbon-syklus - Verdensomspennende (global) omsetning av karbonatomer (karbon) hvor karbonassimilasjon via plantenes fotosyntese, og cellerespirasjon med karbonfrigivelse hos planter, sopp, dyr og mikroorganismer spiller en dominerende rolle. Karbondioksid i atmosfæren, sammen med vanndamp og andre drivhusgasser, absorberer infrarød varmestråling og gir naturlig, samt forsterket drivhuseffekt.

I karbonsyklus inngår karbon i formene karbondioksid (CO2), bikarbonat (hydrogenkarbonat) (HCO3-), karbonat (CO32-), karbonmonoksid (CO),  metan (CH4), etan, eten, propan og andre hydrokarboner, samt organisk karbon bundet i protein, aminosyrer, karbohydrater, organiske syrer, alkoholer, cellulose, hemicellulose, lignin, voks, fett og andre organiske forbindelser.  Karbonsyklus påvirkes av fotosyntese, respirasjon, lav- og høytemperaturforbrenning, metanogenese, vulkansk aktivitet, forsuring og forvitring av kalsiumkarbonat i skjell og kalkstein. Karbonsyklus har endret seg gjennom lange geologiske tidsperioder, men før den industrielle revolusjonen var det en relativt stabil karbonsyklus med CO2-konsentrasjonen ca. 280 ppm. I dag er det ca. 400 ppm CO2 i atmosfæren som man regner med kommer til å øket til 450 ppm i år 2030 . Det skjer temperatur-, pH-  og konsentrasjonsavhengig utveksling mellom CO2 i hav og atmosfæren. CO2 assimileres i fotosyntese og frigis til atmosfæren ved respirasjon i levende organismer og omsetning av dødt organisk materiale. Sur nedbør og økt temperatur gjør at mer CO2 frigis fra vann og kommer ut i atmosfæren. Hos ettårige planter dør den totale biomassen hver høst, unntatt frøene,  og kommer som bidrag til heterotrofe organismer i jorda som strøfall som omsettes til CO2. Løvtrær og urter, råtne stammer, greiner og røtter bidrar med store mengder karbon som omsettes ved nedbrytning til mindre enheter som benyttes til å lage nye molekyler. Mineraliseringen av karbon vil si at organiske molekyler oksideres til CO2 eller reduseres til metan.  I myr er karbonnedbrytningen redusert på grunn av anaerobe forhold og lav pH. Trestammer og greiner brytes saktere ned enn blad og finrøtter på grunn av det høye innholdet av karbon samtidig som det inneholder lite nitrogen. Ubalanse mellom produksjon av strøfall og nedbrytning gir akkumulering av organisk stoff (råhumus). Surt strøfall i barskog med høyt innhold av lignin og harpiks danner råhumus som brytes sakte ned pga de sure forholdene og tungt nedbrytbart materiale med lite nitrogen i forhold til karbon. Intensivt jordbruk reduserer mengden karbon  i Jorden.

Karbonsyklus er koblet til energifluks bestående av assimilasjon, dissimilasjon, og redoksreaksjoner. Store mengder uorganisk karbon finnes som bikarbonat i havvann og karbonatsedimenter. Antropogen endring i karbonsyklus skjer ved brenning av fossilt brensel og avskoging.  Det har tidligere vært endringer i karbonsyklus over geologiske tidsskalaer, og variasjoner i fluks og mengder i forskjellige biomer, men det spesielle i vår tid er den antropogene faktoren. 

Karbon blir assimilert via enzymet rubisko i planter, samt fosfoenolpyruvat karboksylase i C4-planter. Dessuten har C3-planter fotorespirasjon.

Karbonomsetning

Les mer om karbonsyklus.

Omsetning av karbon i mikrobielle næringsnett
Karbonomsetning i oksiske og anoksiske økosystem

Karbonsyklus

Tilbake til hovedside

Publisert 4. feb. 2011 10:28 - Sist endret 9. feb. 2019 13:16