ماذا تفعل وماذا تلاحظ؟
ستساعدك هذه التحقيقات على نمذجة كيفية تدفق الكربون من خزان إلى آخر.
ملحوظة: قبل أن تبدأ، لاحظ الوفرة النسبية للكربون في كل من الخزانات الخمسة. تحتوي الصخور على كربون أكثر بكثير من الخزانات الأربعة الأخرى مجتمعة. ونظرًا إلى أن الصخور جزء من دورة الكربون البطيئة، فهي ليست جزءًا من التبادلات التي ستضع لها نموذجًا في هذه الوجبة الخفيفة.
المسار 1: التدفق بين الغلاف الجوي والمحيط الحيوي الأرضي
يبلغ التدفق الطبيعي بين الغلاف الجوي والمحيط الحيوي الأرضي نحو 120 جيجا طن من الكربون GtC سنويًّا في كل اتجاه. في الغلاف الجوي الأرضي، تزيل عملية التمثيل الضوئي نحو 120 جيجا طن من الكربون GtC من الغلاف الجوي كل عام. ويؤدي تحلل المواد الحيوية والتنفس من النباتات وميكروبات التربة إلى إعادة 120 جيجا طن من الكربون GtC إلى الغلاف الجوي كل عام.
لنمذجة هذا التفاعل، أزل 120 حبة أرز من كيس الغلاف الجوي وضعها في كيس سعة كوارت (ربع جالون). ثم افعل الشيء نفسه مع كيس المحيط الحيوي الأرضي. استبدل هذين الكيسين المتساويين الحجم أثناء مناقشة كيفية تدفق الكربون من خزان إلى آخر. نمذِج هذا التبادل السنوي عدة مرات بينما تراجع الطرق التي يدور بها الكربون من خزان إلى آخر.
المسار الثاني: التدفق بين المحيط والغلاف الجوي
يدور الكربون بين المحيط والغلاف الجوي بمعدل 90 جيجا طن من الكربون GtC سنويًّا في كل اتجاه. يحدث معظم هذا التبادل عن طريق الانتشار على سطح المحيط.
لنمذجة هذا التفاعل، أزل 90 حبة أرز من كيس الغلاف الجوي وضعها في كيس جديد سعة كوارت (ربع جالون). ثم افعل الشيء نفسه مع كيس المحيط. استبدل هذين الكيسين المتساويين الحجم أثناء مناقشة كيفية تدفق الكربون من خزان إلى آخر. نمذِج هذا التبادل السنوي عدة مرات بينما تراجع الطرق التي يدور بها الكربون من خزان إلى آخر.
لاحظ أنه، حتى الآن، فإن دورة الكربون متوازنة، وليس لأي مخزن مكاسب أو خسارة صافية.
المسار الثالث: التدفق من الوقود الأحفوري
يؤدي استخدام الإنسان للوقود الأحفوري (الذي يؤدي حرقه إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي) إلى تغيير توازن الكربون؛ إذ يضيف 9.4 (±0.5) جيجا طن من الكربون GtC إلى الغلاف الجوي كل عام. والتغيرات في استخدام الأراضي، مثل إزالة الغابات، تزيل جزءًا من بالوعة الكربون (المواد الموجودة في البيئة الطبيعية القادرة على امتصاص الكربون الزائد)، ومن ثمَّ «تساهم» في إضافة 1.5 (±0.7) جيجا طن من الكربون GtC زيادة؛ لذلك تساهم التأثيرات البشرية بنحو 11 مليار جيجا طن من الكربون GtC سنويًّا في الغلاف الجوي.
لنمذجة هذا التفاعل، أحصِ 11 حبة أرز من كيس الوقود الأحفوري.
لا يذهب كل هذا الكربون إلى الغلاف الجوي؛ لأن الخزانات الأخرى تمتص بعضًا من هذا الكربون المضاف. في كل عام، يُمتص 4 جيجا طن من الكربون GtC (ممثلة بأربع حبات من الأرز) من خزان الوقود الأحفوري بواسطة المحيط الحيوي الأرضي، ويُمتص 3 جيجا طن من الكربون GtC (3 حبات أرز) بواسطة خزان المحيط. ينتج من هذا ربح صافٍ في خزان الغلاف الجوي يبلغ 5 جيجا طن كربون GtC (5 حبات أرز) سنويًّا مع اختلال في الموازنة يبلغ 0.5 جيجا طن من الكربون GtC سنويًّا تشير إلى تقدير مبالغ فيه من الانبعاثات و/أو تقدير مخفض للبالوعات (انظر المعادلة أدناه).
|