يوجد الكربون بأشكال ومواقع متعددة في الأرض ، و الغلاف الجوي ، والكائنات الحية ، وتحتوي الجزيئات الرئيسية التي تشكل أجسادنا مثل البروتينات ، والكربوهيدرات ، والحمض النووي ، على الكربون كعنصر رئيسي فيها ، ويوجد الكربون بوفرة في الغلاف الجوي على شكل ثاني أكسيد الكربون ، وهو محاصر أيضاً داخل الأرض على شكل وقود أحفوري ، ويوجد الكربون في الجزء غير الحي من الغلاف المائي ، والغلاف الجوي ، والغلاف الأرضي. تعريف دورة الكربون يمكن تعريف دورة الكربون بأنها العملية التي ينتقل بها الكربون من الغلاف الجوي إلى الكائنات الحية، ثمّ إلى الأرض، ثمّ إلى الغلاف الجوي مرة أخرى ، حيث تعد كمية الكربون ثابتة على الأرض وفي الغلاف الجوي ، ويعود الكربون إلى الغلاف الجوي والغلاف المائي من خلال العمليات التالية: عملية الاحتراق ، على شكل عنصر الكربون، والعديد من مركبات الكربون الأخرى. تنفس النباتات والحيوانات على شكل ثاني أكسيد الكربون. التحلل والتعفن على شكل ثاني أكسيد الكربون في حالة وجود الأكسجين ، أو على شكل الميثان، عند غياب الأكسجين. فهم دورة الكربون في الطبيعة تعتمد الكائنات الحية في عملية بناء أجسامها على عناصر طبيعية مثل الأكسجين و الهيدروجين والكربون والفسفور والنيتروجين، تمثل نقطة ارتباط بين مكونات النظام البيئي الحية (الكائنات الحيّة باختلاف أنواعها) ومكونات النظام البيئي غير الحية (ومنها التُّربة، والمناخ، ودرجة الحموضة ، ودرجة الملوحة).
دورة الكربون في الطبيعة - مادة العلوم - The carbon cycle - YouTube
دورة الكربون في الطبيعة - YouTube
يتطلب النظام البيئي العالمي الحفاظ عليه عن طريق التقليل من استهلاك الوقود الذي يطلق غاز ثاني أكسيد الكربون وذلك من خلال البحث عن الطاقة البديلة كطاقة الشمس والرياح. كيف يتم توزيع موارد الكربون تحتوي المحيطات على 71 ٪ من موارد الكربون على شكل كربونات وبيكربونات، 3 ٪ في العوالق النباتية والمواد العضوية الميتة، 3 ٪ أخرى في الغابات، 1 ٪ يستخدم في التمثيل الضوئي، ويدور الكربون في الغلاف الجوي، فيما تبقى النسبة المتبقية البالغة 22٪ خارج الدورة في شكل وقود أحفوري ورواسب من الحجر الجيري. في الوقت الحالي، يؤدي احتراق الوقود الأحفوري مع تدمير الغابات بشكلٍ أسرع من تجديدها، إلى زيادة كميات غاز ثاني أكسيد الكربون المنبعث في الجو، والنتيجة – كما ذكرنا – هي ظاهرة الاحتباس الحراري المعروفة، والتي يمكن أن تغير المناخ العالمي في العقود المقبلة. كلمة أخيرة تكون ذرات الكربون في حركة دائمة وتغير ويتم تبادلها بشكلٍ مستمر بين الغلاف الجوي وبين الكائنات الميتة والحية والبحار والتربة والصخور. إن دورة الكربون تعتبر خليطًا من مظاهر كيميائية وفيزيائية وبيولوجية، ففي العصور القديمة، أي منذ أكثر من 500 مليون سنة، كانت نسبة غاز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي تقدر بحولي 7000 جزء من المليون، أي أكثر مما هو عليه الآن بثمانية عشر مرة، لكن هذا الغاز تحول على مر الزمن إلى صخور وأحجار رسوبية مثل الحجر الجيري وغيرها.
ومع ذلك، يجب على العلماء أن يأخذوا العمليات الطبيعية مثل البراكين ونمو النبات ومستويات الكربون في التربة والتنفس في عين الاعتبار عند قيامهم بتوقع التأثير المستقبلي لهذه الزيادة. اقرأ أيضًا: حقائق حول عنصرالكربون ماهوالتأريخ بالكربون المشع؟ – التأريخ بالكربون-14 لماذا تحتاج النباتات إلى غاز ثاني أكسيد الكربون؟ وجد الباحثون طريقة لتحويل غاز ثاني أكسيد الكربون إلى بلاستيك بفعالية غيرمسبوقة هناك كمّيات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون في الجو والأشجار لنتستطع إنقاذنا! ترجمة:منار سعيد تدقيق: سلمى عفش المصدر
و انه يوجد هناك جزء من الكربون العضوي لا يمر بدورات من هذا النوع و بهذه السرعة. كذلك للكربون يمكن أن يصبح محتجز في المركبات العضوية وذلك في الوقود الأحفوري حيث تحفظ المركبات العضوية من عمليات التحلل الهوائية. وانه عند احتراق هذا الوقود فالكربون يعود ثانية إلى الغلاف الجوي ويكون على شكل غاز ثاني أكسيد الكربون ليعاد تدويره من جديد. مركبات الكربون الكربون يكون روابط تساهمية مع العناصر الأخرى ويكون مركبات جديدة، كذلك هو يرتبط مع ذرات الكربون الأخرى حتى يكون سلاسل كربونية جديدة ومن مركباته هي مركبات الكربون العضوية حيث انه توجد أعداد كبيرة منها قد تصل إلى آلاف، حيث ينتج عن طريق اتحاده مع نفسه سلاسل طويلة من الكربون ومنها: الألكينات هي تعتبر من المركبات غير المشبعة، لذلك فهي تتكون من رابطتين تشاركيتين بين ذرتي الكربون في السلسلة، مثل الإيثيلين والبروتين. الألكانات و هي تعتبر من المركبات المشبعة بالهيدروجين، ويكون جمع روابط الكربون التي بينها أحادية مثل الإيثان والبروبان. المركبات الأروماتية والبنزين يعتبر أشهرها، وهومن نتاج ست ذرات من الكربون تكون متصلة في سلسلة، وكل ذرة من هذه السلسلة ترتبط بذرة الكربون السابقة واللاحقة لها، وكذلك برابطتين أخريين بذرتي الهيدروجين.