Doğal bir süreç olan karbon döngüsü, dünyadaki karbonun atmosferik, jeolojik, kimyasal ve biyolojik süreçlerde dönüşüm ve hareketlerini ifade etmektedir. Söz konusu bu döngü atmosfer, okyanus, toprak ve canlılar çemberindeki karbon değişimini kapsıyor. Ayrıca bu döngü, karbonun farklı formlarını bir ortamdan diğer ortama taşıyan bir sistem olarak tanımlanıyor.

 

Karbon döngüsü bazı aşamalardan oluşmaktadır. Bu aşamalar volkanik aktiviteler ve diğer süreçler, fosil yakıtların yanması, okyanusta depolanma, ayrışma ve yıkılma, solunum ve fotosentez şeklinde sıralanmaktadır. İklimlerin ve ekosistemlerin düzenlenmesinde çok önemli bir yere sahip olan karbon döngüsünün bozulması halinde atmosferdeki karbondioksit oranı artmaktadır. Bu durum ise iklim değişikliği ve küresel ısınma gibi önemli problemlere davetiye çıkarır.

 

Karbon Döngüsü Nedir Detaylı Anlatım

 

Karmaşık bir süreç olan karbon döngüsü, karbonun litosfer, hidrosfer, biyosfer ve atmosfer arasındaki tüm hareket ve dönüşümünü sağlar. Yaşamın devamı etmesi, iklimin dengede kalması ve ekosistemlerin işleyişi bakımından çok önemli olan bu durum sürekli değişmektedir. Yani karbon yer kabuğunda, okyanuslarda, atmosferde ve canlı organizmalarda farklı formlarda yer alır ve formlar arasında sürekli değişmektedir.

 

Atmosferdeki karbon genelde karbondioksit şeklinde yer alır. Bitkiler bu aşamada fotosentez gerçekleştirerek atmosferden karbondioksiti alır ve güneş enerjisi kullanarak organik bileşik üretir. Bu aşamada oksijen üretimi de gerçekleşir. Fotosentez sırasında atmosferdeki karbonun bir kısmı depolanmış olur. Okyanuslar da karbon için çok önemli bir depolama bölgesidir. Denizde yaşayan canlılar, karbonat iyonları sayesinde karbonu kullanır ve mineralleri oluşturur. Karbonat ve kalsiyum gibi mineraller bir süre sonra denizin tabanına doğru çöküş yaşar ve karbon depolama süreci başlar. Karasal süreçte ise organik maddelerin parçalanması ve bitkilerin ölümü, topraktaki karbon miktarını belirler.

 

Karbonun çok uzun süre depolanması için toprak aslında bir depo görevi üstlenir. Biyolojik moleküller, yağlar, protein ve karbonhidratlar, organizmaların temel yapı taşları olmakla beraber temelinde karbon barındırır. O halde karbon döngüsü en kısa tanımıyla karasal sistemler, okyanuslar, atmosfer ve canlı organizmalara arasında sürekli devam eden bir dolaşımdır.

 

Dünyadaki yaşamın devamı bakımından gerekli bir süreç olan karbon döngüsünün bozulması sadece iklim değişikliğine değil, çevresel problemler ve biyolojik çeşitlilik kaybına neden olabilir. Özellikle de sera gazı emisyonlarının artması, atmosferdeki karbondioksit oranını artırır. Bu durum iklimdeki değişikliğin şiddetlenmesine ve küresel sıcaklığın artmasına sebep olur. Aynı şekilde insan faaliyetleri ve ormanların tahribi de karbon döngüsünü bozan faktörler arasındadır.

 

Karbon döngüsünü sürdürülebilir hale getirmek için biyolojik çeşitlilik korunmalıdır. Doğal alanlar, okyanuslar ve ormanlar bu çeşitliliğin temel faktörleridir. Ormanlar atmosferde yer alan karbondioksiti depoladığı için önemli bir yere sahiptir. Ayrıca sera gazı emisyonlarının azaltılması için yenilenebilir enerji kaynaklarına yatırım yapılmalıdır. Fosil yakıtların kullanımını azaltmak ve enerji verimliliğini artırmak da karbon döngüsünün sürdürülebilir olmasını sağlar.

 

Karbon Döngüsü Nasıl Oluşur ve Bu Döngüyü Sağlayan Olaylar Nelerdir?

 

Karbon döngüsünün oluşumunda bazı temel olaylar gerçekleşir. Atmosferde metan gazı ve karbondioksit gibi gazlar halinde bulunan karbonun buradaki hareketi toprak, okyanuslar ve bitkiler aracılığıyla sağlanır. Metan bir sera gazı olmakla beraber atmosferde düşük oranda bulunur. Karbondioksit de aynı şekilde sera etkisine neden olan bir gazdır ve atmosferdeki karbonun çok büyük bir kısmı bu formda yer alır.

 

Karbonun biyosfere girişi fotosentez yoluyla gerçekleşir. En temel aşamalardan biri olan fotosentezde bakteriler, algler ve bitkiler atmosferdeki karbondioksiti alır ve organik bileşiklere dönüştürür. Bu aşamada bitkiler güneş ışığını kullanır ve su ve karbondioksiti glikozla oksijene çevirir. Bitkilerin ürettiği glikoz, bitkilerin enerji ihtiyacını karşılar ve büyümesi için kullanılır. Oksijen ise fotosentez sonrasında atmosfere salınır. Bu olay karbonun atmosferden canlılar alemine yani biyosfere geçişini sağlamaktadır.

 

Karbonun atmosfere geri salınması solunum yoluyla gerçekleşir. Hayvanlar ve bitkiler tarafından fotosentezle biyosfere ulaşan karbon solunum sonrası yeniden atmosfere salınır. Oksijeni kullanan canlılar organik molekülleri yakar ve su ile karbondioksit açığa çıkarır. Karbondioksit ise atmosfere geri dönerek karbon döngüsünün devam etmesini sağlar. Bu işlemler gerçekleşirken canlılar arasında karbon akışı devam eder. Bitkilerin ürettiği organik karbon ilk olarak otçul hayvanlarda ve sonra bu hayvanları tüketen etçil hayvanlarda hareket etmektedir. Elbette bu aşamalar gerçekleşirken solunum aracılığıyla karbonun bir miktarı atmosfere geri dönüş yapar.

 

Ayrışma ve karbonun toprakta depolanması da karbon döngüsünün bir parçasıdır. Canlılar yaşamını yitirdiğinde ya da bitki dalları, yaprakları veya hayvan kalıntıları toprağa düştüğünde ayrışma süreci yaşanır. Mantar ve bakteri gibi ayrıştırıcılar, ölü organizmaları parçalar ve karbonu serbest hale bırakır. Serbest kalan karbonun bir kısmı karbondioksit olarak atmosfere geri döner. Kalan kısmı da toprakta organik madde olarak depolanmaya başlar. Depolanan karbon çok uzun yıllar toprakta stabil olarak kalabilir. Bir süre sonra bitkiler tarafından kullanılmak için alınabilir. Ek olarak organik maddeler zamanla doğal gaz, petrol ve kömür gibi yakıtların oluşmasını sağlayabilir.

 

Karbon döngüsünde okyanuslarda karbon depolanması söz konusudur. Aslında karbon döngüsündeki en büyük karbon deposu okyanuslardır. Atmosferde bulunan karbondioksit, okyanus sularında çözünür ve bikarbonat ile karbonata dönüşür. Bu süreçte;

 

• Okyanus yüzeyine difüzyonla giren karbondioksit, su molekülleriyle reaksiyona girerek çözünmeye başlar.
• Çözünen karbonu deniz canlıları kullanır. Bu form genelde kalsiyum karbonat formundadır.
• Diğer aşamada okyanus kalıntıları karbonu derin sulara taşımaktadır. Burada karbon çok uzun yıllar boyunca depolanmaya başlar.
• Denizin taban kısmına çöken organik maddeler, tortularda birikir ve çok uzun vadeli karbon depoları oluşmaya devam eder.

 

Fosil yakıtların karbon döngüsündeki rolü önemlidir. Milyonlarca yıl boyunca fosil yakıtlar hayvan kalıntıları ve ölü bitkilerin yer altında fosilleşmesiyle oluşmaktadır. Ek olarak fosil yakıtlar dünyanın en büyük karbon deposu kabul edilir. Fakat insan faaliyetleriyle beraber atmosfere geri dönen karbondioksit ilk olarak fosil yakıtların yanmasıyla atmosferde birikir. Karbondioksitin atmosfere hızlıca salınması, döngünün doğal dengesini bozarken sera gazı etkisinin güçlenmesine neden olur.

 

İnsan faaliyetlerinden olan fosil yakıtların yakılması, ormansızlaşma ve sanayi – tarım faaliyetleri, karbon döngüsünde etkilidir. Sanayi devrimiyle beraber fosil yakıtlar ciddi oranda yakılırken ormansızlaşma faaliyetleri devam etmektedir. Doğal gaz, kömür ve petrol gibi fosil yakıtların yakılması, atmosfere ciddi oranda karbondioksit salımı gerçekleştirir. Ormanlar ise kapsamlı karbon depolarıdır. Ormanların tahrip edilmesi, ağaçların karbonu fotosentez aracılığıyla atmosferden alamamasına neden olur. Bu da atmosferdeki karbondioksit oranını artırır. Son olarak tarım ve sanayi faaliyetleriyle beraber gübre kullanımı atmosferdeki karbondioksit ve metan gazı oranını artırmaktadır.

 

Atmosferdeki Karbon Miktarı Nasıl Oluşur?

 

Atmosferdeki karbon miktarı doğal ve insan kaynaklı süreçlerle beraber oluşur. İnsan kaynaklı süreçler;

 

• Ormansızlaşma ve arazi kullanımları
• Fosil yakıtların yakılması
• Sanayi ve tarım faaliyetleri

 

Bu faktörler atmosferdeki karbon oranını artırmaktadır. Doğal süreçler ise şu şekildedir;

 

• Okyanuslarda karbon depolanması
• Volkanik faaliyetler sonucunda atmosfere karbonun eklenmesi
• Organik maddelerin parçalanmasıyla karbonun atmosfere salınması
• Tüm canlıların solunum yaparak karbonu atmosfere geri salması
• Bitkilerin fotosentez yaparak atmosferdeki karbon miktarını azaltması

 

Karbon Döngüsü Nasıl Gerçekleşir? Adım Adım Anlatım

 

Adım adım karbon döngüsü şu şekilde gerçekleşir;

 

• Atmosferde bulunan karbondioksit bitkiler aracılığıyla fotosentezle alınmaya başlanır.
• Yeryüzündeki canlılar karbonu besin yoluyla almakla beraber enerji üretmek amacıyla solunum yaparken kullanır. Bu süreç sonucunda atmosfere karbondioksit salınır.
• Organik maddeler ve ölü canlılar ayrışma sayesinde karbonu hem atmosfere hem de toprağa kazandırır.
• Yer altındaki fosil yakıtlar karbonu depolamaya başlar. Fakat yakıldıkları zaman karbon atmosfere salınır.
• Okyanuslar karbonu emerek depolamaya başlar.
• Volkanik faaliyetler sonrasında karbon tekrar atmosfere taşınır.