Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для термоядерной реакции с участием углерода, которая приводит в действие некоторые звезды, см. Цикл CNO . Для органических химических кольцевых структур см. Циклические соединения .

Быстрый углеродный цикл, показывающий движение углерода между сушей, атмосферой и океанами, углерода между сушей, атмосферой и океаном в миллиардах тонн (гигатонн) в год. Желтые числа - естественные потоки, красные - человеческий вклад, белые - накопленный углерод. Эффекты медленного углеродного цикла , такие как вулканическая и тектоническая активность, не включены. [1]
Часть серии о
Цикл углерода
Формы органического вещества. Webp
По регионам
Углекислый газ
Типы углерода
Метаболические пути
Угольные насосы
Связывание углерода
  • Биосеквестрация
  • Поглотитель углерода
  • Хранение углерода в почве
  • Хранение углекислого газа в океане
Метан
  • Атмосферный метан
  • Метаногенез
  • Выбросы метана
    • Арктический
    • Водно-болотные угодья
  • Аэробное производство
  • Гипотеза клатратской пушки
  • Клатрат диоксида углерода
Биогеохимический
  • Морские циклы
  • Питательный цикл
  • Карбонатно-силикатный цикл
  • Глубина компенсации карбоната
  • Коэффициент Редфилда
Другой
  • Прокси реконструкции климата
  • Глубокая углеродная обсерватория
  • Глобальный углеродный проект
  • Улавливание и хранение углерода
  • Территориализация углеродного управления
  • Сеть наблюдения за общим содержанием углерода
  • C4MIP
  • v
  • т
  • е

Углеродный цикл представляет собой биохимический цикл , по которому углерод происходит обмен между биосферой , педосферой , геосферами , гидросферой и атмосферой Земли . Углерод является основным компонентом биологических соединений, а также основным компонентом многих минералов, таких как известняк. Наряду с азотным и водным круговоротами , углеродный цикл включает в себя последовательность событий, которые являются ключевыми для того, чтобы Земля могла поддерживать жизнь. Он описывает движение углерода по мере его переработки и повторного использования в биосфере, а также долгосрочные процессысвязывание углерода со стоками углерода и высвобождение из них . Поглотители углерода на суше и в океане в настоящее время поглощают около четверти антропогенных выбросов углерода каждый год.

На протяжении многих столетий люди нарушали биологический углеродный цикл, изменяя землепользование, а также недавнюю промышленную добычу ископаемого углерода ( добыча угля , нефти и газа и производство цемента ) из геосферы. [1] [2] Углекислый газ в атмосфере увеличился почти на 52% по сравнению с доиндустриальными уровнями в 2020 году, что привело к усилению нагрева атмосферы и поверхности Земли Солнцем. [3] [4] Повышенное содержание двуокиси углерода также увеличило кислотность поверхности океана примерно на 30% из-за растворенного двуокиси углерода,угольная кислота и другие соединения, что коренным образом меняет химию моря . [5] [6] Большая часть ископаемого углерода была извлечена всего за последние полвека, и темпы роста продолжают быстро расти, внося свой вклад в изменение климата, вызванное деятельностью человека . [7] [8] Наиболее крупные последствия для углеродного цикла и до биосферы , которая критически позволяет человеческой цивилизации, все еще установлен разворачиваться из - за огромного пока ограниченной инерции в системе Земли . [1] [9] [10] Восстановление баланса этой естественной системы является международным приоритетом, описанным в Парижском климатическом соглашении.и цель в области устойчивого развития 13 .

Основные компоненты [ править ]

Углеродный цикл был впервые описан Антуаном Лавуазье и Джозефом Пристли и популяризирован Хэмфри Дэви . [11] В настоящее время глобальный углеродный цикл обычно делится на следующие основные резервуары углерода, связанные между собой путями обмена: [12] : 5–6

  • атмосфера
  • Земная биосфера
  • Океана , в том числе и растворенного неорганического углерода и живых и неживых морских организмов
  • В осадках , в том числе ископаемых видов топлива , пресноводных систем и неживых органических материалов.
  • Недра Земли ( мантия и кора ). Эти запасы углерода взаимодействуют с другими компонентами через геологические процессы.

Обмен углерода между резервуарами происходит в результате различных химических, физических, геологических и биологических процессов. Океан содержит самый большой активный бассейн углерода у поверхности Земли. [13] Естественные потоки углерода между атмосферой, океаном, наземными экосистемами и донными отложениями достаточно сбалансированы, так что уровни углерода будут примерно стабильными без человеческого влияния. [3] [14]

Атмосфера [ править ]

Основная статья: Атмосферный углеродный цикл
Океан и суша продолжали поглощать около половины всех выбросов углекислого газа в атмосферу, даже несмотря на то, что антропогенные выбросы резко возросли в последние десятилетия. Остается неясным, продолжится ли поглощение углерода такими темпами. [15]

Углерод в атмосфере Земли существует в двух основных формах: двуокись углерода и метан . Оба эти газа поглощают и удерживают тепло в атмосфере и частично ответственны за парниковый эффект . [13] Метан производит больший парниковый эффект на единицу объема по сравнению с диоксидом углерода, но он существует в гораздо более низких концентрациях и более недолговечен, чем диоксид углерода, что делает диоксид углерода более важным парниковым газом из двух. [16]

Углекислый газ удаляется из атмосферы в основном посредством фотосинтеза и попадает в земные и океанические биосферы. Углекислый газ также растворяется непосредственно из атмосферы в водоемах (океан, озера и т. Д.), А также растворяется в осадках, когда капли дождя падают через атмосферу. При растворении в воде углекислый газ реагирует с молекулами воды и образует угольную кислоту , которая способствует повышению кислотности океана. Затем он может быть поглощен камнями в результате выветривания. Он также может подкислять другие поверхности, которых касается или смывать в океан. [17]

Деталь антропогенных потоков углерода, показывающая кумулятивную массу в гигатоннах за 1850-2018 годы (слева) и среднегодовую массу в течение 2009-2018 годов (справа). [2]

Деятельность человека за последние два столетия увеличила количество углерода в атмосфере почти на 50% по состоянию на 2020 год, в основном в форме углекислого газа, как за счет изменения способности экосистем извлекать углекислый газ из атмосферы, так и за счет его выброса. непосредственно, например, сжигая ископаемое топливо и производя бетон. [4] [13]

В очень далеком будущем (например, 2–3 миллиарда лет) скорость поглощения углекислого газа почвой через карбонатно-силикатный цикл , вероятно, возрастет из-за ожидаемых изменений на солнце по мере его старения. Ожидаемая повышенная яркость Солнца, вероятно, ускорит скорость выветривания поверхности. [18] Это в конечном итоге приведет к тому, что большая часть углекислого газа в атмосфере попадет в земную кору в виде карбоната. [19] [20] Как только концентрация углекислого газа в атмосфере упадет ниже примерно 50 частей на миллион (допуски различаются для разных видов), фотосинтез C 3 станет невозможным. [20]Было предсказано, что это произойдет через 600 миллионов лет от настоящего, хотя модели меняются. [21]

Как только океаны на Земле испарятся примерно через 1,1 миллиарда лет [18], тектоника плит, скорее всего, прекратится из-за нехватки воды для их смазки. Отсутствие вулканов, выбрасывающих углекислый газ, приведет к прекращению углеродного цикла через 1–2 миллиарда лет в будущем. [22] [ требуется полная ссылка ]

Земная биосфера [ править ]

Количество углерода, хранящегося в различных наземных экосистемах Земли, в гигатоннах. [23]
Основная статья: Земной биологический цикл углерода

Земная биосфера включает органический углерод всех наземных организмов, как живых, так и мертвых, а также углерод, хранящийся в почвах . Около 500 гигатонн углерода хранится над землей в растениях и других живых организмах [3], в то время как почва содержит примерно 1500 гигатонн углерода. [24] Большая часть углерода в земной биосфере - это органический углерод [25], в то время как около трети углерода почвы хранится в неорганических формах, таких как карбонат кальция . [26] Органический углерод является основным компонентом всех организмов, живущих на Земле. Автотрофы извлекают его из воздуха в виде углекислого газа, превращая его в органический углерод, а гетеротрофы. получать углерод, потребляя другие организмы.

Поскольку поглощение углерода земной биосферой зависит от биотических факторов, оно следует суточному и сезонному циклу. В CO
2При измерениях эта особенность проявляется на кривой Килинга . Он наиболее силен в северном полушарии, потому что в этом полушарии больше суши, чем в южном полушарии, и, следовательно, экосистемам больше места для поглощения и выбросов углерода.

Портативная система респирации почвы, измеряющая содержание CO
2 поток.

Углерод покидает земную биосферу несколькими способами и в разных временных масштабах. При сгорании или вдыхании органического углерода он быстро попадает в атмосферу. Он также может экспортироваться в океан через реки или оставаться в почве в виде инертного углерода. [27] Углерод, хранящийся в почве, может оставаться там до тысяч лет, прежде чем смывается в реки в результате эрозии или выбрасывается в атмосферу через дыхание почвы . В период с 1989 по 2008 год дыхание почвы увеличивалось примерно на 0,1% в год. [28] В 2008 году общее количество CO
2выброса в результате дыхания почвы составило примерно 98 миллиардов тонн, что примерно в 10 раз больше углерода, чем люди теперь выбрасывают в атмосферу каждый год, сжигая ископаемое топливо (это не представляет собой чистый перенос углерода из почвы в атмосферу, поскольку дыхание в значительной степени компенсируется вкладом в почвенный углерод). Есть несколько правдоподобных объяснений этой тенденции, но наиболее вероятное объяснение состоит в том, что повышение температуры привело к увеличению скорости разложения органического вещества почвы , что привело к увеличению потока CO.
2. Продолжительность связывания углерода в почве зависит от местных климатических условий и, следовательно, от изменений в ходе изменения климата . [29]

Размер основных углеродных резервуаров на Земле (оценка 2000 г.) [13]
БассейнКоличество
(гигатонны)
Атмосфера720
Океан (всего)38 400
Всего неорганических37 400
Всего органических1,000
Поверхностный слой670
Глубокий слой36 730
Литосфера
Осадочные карбонаты> 60 000 000
Керогены15 000 000
Земная биосфера (всего)2 000
Живая биомасса600–1000
Мертвая биомасса1,200
Водная биосфера1-2
Ископаемое топливо (всего)4 130
Каменный уголь3,510
Масло230
Газ140
Другое ( торф )250

Океан [ править ]

Основная статья: океанический углеродный цикл

Океан можно концептуально разделить на поверхностный слой, внутри которого вода часто (от ежедневного до ежегодного) контактирует с атмосферой, и на глубокий слой ниже типичной глубины смешанного слоя в несколько сотен метров или меньше, в пределах которого время между последовательными контактами может быть веками. Растворенный неорганический углерод (DIC) в поверхностном слое быстро обменивается с атмосферой, поддерживая равновесие. Частично из-за того, что его концентрация DIC примерно на 15% выше [30], но, главным образом, из-за его большего объема, глубокий океан содержит гораздо больше углерода - это крупнейший в мире резервуар активно циркулирующего углерода, его в 50 раз больше, чем в атмосфере. [13]- но временные рамки для достижения равновесия с атмосферой составляют сотни лет: обмен углеродом между двумя слоями, вызванный термохалинной циркуляцией , идет медленно. [13]

Углерод попадает в океан в основном в результате растворения атмосферного углекислого газа, небольшая часть которого превращается в карбонат . Он также может попадать в океан через реки в виде растворенного органического углерода . Он преобразуется организмами в органический углерод посредством фотосинтеза и может либо обмениваться по всей пищевой цепочке, либо осаждаться в более глубокие, более богатые углеродом слои океанов в виде мертвых мягких тканей или в раковинах в виде карбоната кальция . Он циркулирует в этом слое в течение длительных периодов времени, прежде чем осядет в виде отложений или, в конечном итоге, вернется в поверхностные воды через термохалинную циркуляцию. [3] Океаны являются основными (~ pH 8,2), следовательно, CO
2 подкисление сдвигает pH океана в сторону нейтрального.

Поглощение CO в океане
2является одной из наиболее важных форм связывания углерода, которая ограничивает антропогенный рост углекислого газа в атмосфере. Однако этот процесс ограничен рядом факторов. CO
2абсорбция делает воду более кислой, что влияет на биосистемы океана. Прогнозируемая скорость повышения кислотности океана может замедлить биологическое осаждение карбонатов кальция , тем самым уменьшив способность океана поглощать CO.
2. [31] [32]

Геосфера [ править ]

Основная статья: Карбонатно-силикатный цикл
Диаграмма, показывающая относительные размеры (в гигатоннах) основных резервуаров хранения углерода на Земле. Кумулятивные изменения (до 2014 года) от землепользования и выбросов ископаемого углерода включены для сравнения. [23]

Геологический компонент углеродного цикла действует медленно по сравнению с другими частями глобального углеродного цикла. Это один из наиболее важных факторов, определяющих количество углерода в атмосфере и, следовательно, глобальную температуру. [33]

Большая часть углерода Земли инертно хранится в литосфере Земли . [13] Большая часть углерода, хранящегося в мантии Земли, хранилась там, когда Земля формировалась. [34] Часть этого отложилась в виде органического углерода из биосферы. [35] Из углерода, хранящегося в геосфере, около 80% составляет известняк и его производные, которые образуются в результате осаждения карбоната кальция, хранящегося в раковинах морских организмов. Остальные 20% хранятся в виде керогенов, образовавшихся в результате осаждения и захоронения наземных организмов под воздействием высокой температуры и давления. Органический углерод, хранящийся в геосфере, может оставаться там миллионы лет. [33]

Углерод может покинуть геосферу несколькими способами. Углекислый газ выделяется во время метаморфизма карбонатных пород, когда они погружаются в земную мантию. Этот углекислый газ может выбрасываться в атмосферу и океан через вулканы и горячие точки . [34] Он также может быть удален людьми путем прямого извлечения керогенов в виде ископаемого топлива . После добычи ископаемое топливо сжигается, чтобы высвободить энергию и выбросить накопленный углерод в атмосферу.

Земной углерод в круговороте воды [ править ]

Куда уходит углерод Земли, когда течет вода  [36]

На диаграмме справа:  [36]

  1. Атмосферные частицы действуют как ядра конденсации облаков , способствуя образованию облаков. [37] [38]
  2. Капли дождя поглощают органический и неорганический углерод за счет улавливания частиц и адсорбции органических паров при падении на Землю. [39] [40]
  3. Горение и извержения вулканов производят полициклические ароматические молекулы с высокой степенью конденсации (например, черный углерод ), которые возвращаются в атмосферу вместе с парниковыми газами, такими как CO 2 . [41] [42]
  4. Наземные растения фиксируют атмосферный CO 2 посредством фотосинтеза , возвращая его часть обратно в атмосферу посредством дыхания . [43] Лигнин и целлюлоза составляют до 80% органического углерода в лесах и 60% на пастбищах. [44] [45]
  5. Опада и органический углерод корней смешиваются с осадочным материалом, образуя органические почвы, в которых органический углерод растительного и петрогенного происхождения накапливается и трансформируется под действием микробов и грибов. [46] [47] [48]
  6. Вода поглощает растительный и осажденный растворенный органический углерод (DOC), полученный из аэрозолей, и растворенный неорганический углерод (DIC), когда он проходит над пологом леса (например, через водопад ) и вдоль стволов / стеблей растений (например, стеблевой поток ). [49] Биогеохимические преобразования происходят, когда вода впитывается в почвенный раствор и резервуары подземных вод [50] [51], а наземный сток происходит, когда почвы полностью насыщены, [52] или осадки происходят быстрее, чем насыщение почвы. [53]
  7. Органический углерод, полученный из земной биосферы и первичная продукция in situ , разлагается микробными сообществами в реках и ручьях вместе с физическим разложением (т.е. фотоокислением ), что приводит к потоку CO 2 из рек в атмосферу, который имеет тот же порядок величина как количество углерода, ежегодно поглощаемого земной биосферой. [54] [55] [56] Макромолекулы наземного происхождения, такие как лигнин  [57] и черный углерод [58] , разлагаются на более мелкие компоненты и мономеры , в конечном итоге превращаясь в CO 2 , промежуточные продукты метаболизма или биомасса .
  8. Озера, водохранилища и поймы обычно хранят большое количество органического углерода и отложений, но также испытывают чистую гетеротрофию в водной толще, что приводит к чистому потоку CO 2 в атмосферу, который примерно на порядок меньше, чем реки. [59] [56] Производство метана также обычно велико в бескислородных отложениях пойм, озер и водохранилищ. [60]
  9. Первичная продукция обычно увеличивается в речных шлейфах из-за экспорта речных питательных веществ. [61] [62] Тем не менее, устьевые воды являются источником CO 2 в атмосферу во всем мире. [63]
  10. Прибрежные болота хранят и экспортируют голубой углерод . [64] [65] [66] Предполагается, что болота и водно-болотные угодья имеют эквивалентный поток CO 2 в атмосферу, как реки, во всем мире. [67]
  11. Континентальные шельфы и открытый океан обычно поглощают CO 2 из атмосферы. [63]
  12. Морской биологический насос улавливает небольшую, но значительную долю абсорбированного CO 2 в виде органического углерода в морских отложениях (см. Следующий раздел). [68] [36]

Морской биологический насос [ править ]

Поток углерода через открытый океан
Основная статья: Биологический насос

Морской биологический насос - это биологически обусловленное улавливание океаном углерода из атмосферы и наземного стока в глубоководные глубины океана и донные отложения. [69] Биологический насос - это не столько результат одного процесса, сколько сумма ряда процессов, каждый из которых может влиять на биологический насос.

Большая часть углерода, включенного в органическое и неорганическое биологическое вещество, образуется на поверхности моря, откуда он затем может начать опускаться на дно океана. Глубокий океан получает большую часть своих питательных веществ из более высоких слоев воды, когда они опускаются вниз в виде морского снега . Он состоит из мертвых или умирающих животных и микробов, фекалий, песка и других неорганических материалов. [70]

Биологический насос отвечает за преобразование растворенного неорганического углерода (DIC) в органическую биомассу и перекачивание его в виде твердых частиц или растворенного вещества в глубину океана. Неорганические питательные вещества и углекислый газ фиксируются во время фотосинтеза фитопланктоном, который выделяет растворенное органическое вещество (РОВ) и потребляется растительноядным зоопланктоном. Большой зоопланктон - такие , как рачки , экскретировать фекальные шарики - которые могут быть reingested и раковина или собирать с другим органическим детритом в более крупные, более-быстро замирании агрегатов. DOM частично потребляется бактериями и вдыхается; остальная огнеупорная DOM является адвектируютсяи смешался с глубоким морем. РОВ и агрегаты, экспортируемые в глубокие воды, потребляются и вдыхаются, таким образом возвращая органический углерод в огромный глубоководный резервуар DIC. [71]

Скорость опускания одной клетки фитопланктона составляет около одного метра в день. Учитывая, что средняя глубина океана составляет около четырех километров, этим ячейкам может потребоваться более десяти лет, чтобы достичь дна океана. Однако посредством таких процессов, как коагуляция и изгнание в фекальных гранулах хищников, эти клетки образуют агрегаты. У этих агрегатов скорость опускания на порядки выше, чем у отдельных ячеек, и они завершают свой путь на глубину за считанные дни. [72]

Около 1% частиц, покидающих поверхность океана, достигают морского дна и потребляются, вдыхаются или захоронены в отложениях. Чистый эффект этих процессов заключается в удалении углерода в органической форме с поверхности и возвращении его в DIC на больших глубинах, поддерживая градиент DIC от поверхности к глубине океана. Термохалинная циркуляция возвращает в атмосферу глубоководный DIC в тысячелетних масштабах. Углерод, захороненный в отложениях, может быть погружен в мантию Земли и храниться миллионы лет как часть медленного углеродного цикла (см. Следующий раздел). [71]

Быстрые и медленные циклы [ править ]

Медленный углеродный цикл проходит через горные породы
. Быстрый углеродный цикл проходит через биосферу - см. Диаграмму в начале статьи ↑

Есть быстрый и медленный углеродный цикл. Быстрый цикл действует в биосфере, а медленный - в горных породах . Быстрый или биологический цикл может завершиться в течение нескольких лет, перемещая углерод из атмосферы в биосферу, а затем обратно в атмосферу. Медленный или геологический цикл может занять миллионы лет, перемещая углерод через земную кору между породами, почвой, океаном и атмосферой. [73]

Быстрый углеродный цикл включает относительно краткосрочные биогеохимические процессы между окружающей средой и живыми организмами в биосфере (см. Диаграмму в начале статьи ). Он включает перемещение углерода между атмосферой и наземными и морскими экосистемами, а также почвами и донными отложениями. Быстрый цикл включает годовые циклы, включающие фотосинтез, и десятилетние циклы, включающие вегетативный рост и разложение. Реакции быстрого углеродного цикла на деятельность человека будут определять многие из наиболее непосредственных последствий изменения климата. [74] [75] [76]

Медленный углеродный цикл включает среднесрочные и долгосрочные геохимические процессы, относящиеся к циклу горных пород (см. Диаграмму справа). Обмен между океаном и атмосферой может длиться веками, а выветривание горных пород может длиться миллионы лет. Углерод в океане осаждается на дно океана, где он может образовывать осадочные породы и погружаться в земную мантию . Горообразования процессы приводят к возвращению этого геологического углерода на поверхности Земли. Здесь породы выветриваются, и углерод возвращается в атмосферу путем дегазации и в океан реками. Другой геологический углерод возвращается в океан черезгидротермальная эмиссия ионов кальция. За год от 10 до 100 миллионов тонн углерода перемещается по этому медленному циклу. Это включает в себя вулканы, возвращающие геологический углерод непосредственно в атмосферу в форме двуокиси углерода. Однако это менее одного процента углекислого газа, попадающего в атмосферу в результате сжигания ископаемого топлива. [73] [74]

Глубокий углеродный цикл [ править ]

Движение океанических плит, несущих углеродные соединения, через мантию
Основная статья: Глубокий углеродный цикл

Хотя глубокий круговорот углерода не так хорошо изучен, как движение углерода через атмосферу, земную биосферу, океан и геосферу, тем не менее, это невероятно важный процесс. Глубокий углеродный цикл тесно связан с движением углерода на поверхности и в атмосфере Земли. Если бы этого процесса не было, углерод остался бы в атмосфере, где он накапливался бы до чрезвычайно высоких уровней в течение длительных периодов времени. [77] Таким образом, позволяя углероду вернуться на Землю, глубокий углеродный цикл играет решающую роль в поддержании земных условий, необходимых для существования жизни.

Кроме того, этот процесс важен просто из-за огромного количества углерода, которое он переносит через планету. Фактически, изучение состава базальтовой магмы и измерение потока углекислого газа из вулканов показывает, что количество углерода в мантии на самом деле больше, чем на поверхности Земли, в тысячу раз. [78] Бурение и физическое наблюдение глубинных углеродных процессов, очевидно, чрезвычайно сложно, так как нижняя мантия и ядропростираются от 660 до 2 891 км и от 2 891 до 6 371 км вглубь Земли соответственно. Соответственно, мало что окончательно известно о роли углерода в недрах Земли. Тем не менее, несколько свидетельств, многие из которых получены в результате лабораторного моделирования глубинных условий Земли, указали на механизмы движения элемента вниз в нижнюю мантию, а также на формы, которые принимает углерод при экстремальных температурах и давлениях в указанном слое. Более того, такие методы, как сейсмология , позволили лучше понять потенциальное присутствие углерода в ядре Земли.

Углерод в нижней мантии [ править ]

Выделение углерода посредством различных процессов  [79]

Углерод в основном входит в мантию в виде богатых карбонатом отложений на тектонических плитах океанской коры, которые втягивают углерод в мантию при субдукции . О циркуляции углерода в мантии, особенно в глубинах Земли, известно немного, но многие исследования пытались расширить наше понимание движения и форм элемента в этом регионе. Например, исследование 2011 года показало, что круговорот углерода простирается до нижней части мантии . В ходе исследования были проанализированы редкие сверхглубокие алмазы на участке в Джуине, Бразилия , и было определено, что объемный состав некоторых алмазных включений соответствует ожидаемому результату плавления базальта икристаллизация при более низких температурах и давлениях мантии. [80] Таким образом, результаты исследования указывают на то, что части базальтовой океанической литосферы действуют как основной механизм переноса углерода в глубокие недра Земли. Эти субдуцированные карбонаты могут взаимодействовать с силикатами нижней мантии , в конечном итоге образуя сверхглубокие алмазы, подобные найденному. [81]

Однако карбонаты, спускающиеся в нижнюю мантию, помимо алмазов сталкиваются с другими судьбами. В 2011 году карбонаты подверглись воздействию окружающей среды, аналогичной окружающей среде на 1800 км вглубь Земли, в пределах нижней мантии. Это привело к образованию магнезита , сидерита и многочисленных разновидностей графита . [82] Другие эксперименты, а также петрологические наблюдения подтверждают это утверждение, указывая на то, что магнезит на самом деле является наиболее стабильной карбонатной фазой в большей части мантии. Во многом это связано с его более высокой температурой плавления. [83] Следовательно, ученые пришли к выводу, что карбонаты подвергаются восстановлению.поскольку они опускаются в мантию, прежде чем стабилизируются на глубине средами с низкой летучестью кислорода . Магний, железо и другие металлические соединения действуют как буферы на протяжении всего процесса. [84] Присутствие восстановленных элементарных форм углерода, подобных графиту, указывает на то, что углеродные соединения восстанавливаются по мере того, как они спускаются в мантию.

  • Углерод тетраэдрически связан с кислородом

Полиморфизм изменяет стабильность карбонатных соединений на разных глубинах Земли. Чтобы проиллюстрировать это, лабораторное моделирование и расчеты теории функционала плотности показывают, что карбонаты с тетраэдрической координацией наиболее устойчивы на глубинах, приближающихся к границе ядро-мантия . [85] [82] Исследование 2015 года показывает, что высокое давление в нижней мантии заставляет углеродные связи переходить с sp 2 на sp 3 гибридизованные орбитали , что приводит к тетраэдрической связи углерода с кислородом. [86] Тригональные группы CO 3 не могут образовывать полимеризуемые сети, в то время как тетраэдрические группы CO 4может, что означает увеличение координационного числа углерода и, следовательно, резкие изменения свойств карбонатных соединений в нижней мантии. Например, предварительные теоретические исследования показывают, что высокое давление вызывает увеличение вязкости карбонатного расплава; низкая подвижность расплавов из-за его повышенной вязкости вызывает большие отложения углерода глубоко в мантии. [87]

Соответственно, углерод может оставаться в нижней мантии в течение длительных периодов времени, но большие концентрации углерода часто возвращаются в литосферу. Этот процесс, называемый дегазированием углерода, является результатом декомпрессионного плавления карбонизированной мантии, а также мантийных плюмов, переносящих углеродные соединения вверх по направлению к коре. [88] Углерод окисляется при подъеме к горячим точкам вулкана, где он затем выделяется в виде CO 2 . Это происходит так, что атом углерода соответствует степени окисления базальтов, извергающихся в таких областях. [89]

Информация об углероде в ядре может быть получена путем анализа скоростей поперечных волн.

Углерод в ядре [ править ]

Хотя наличие углерода в ядре Земли хорошо ограничено, недавние исследования показывают, что в этом регионе могут храниться большие запасы углерода. [ требуется пояснение ] Сдвиговые (S) волны, движущиеся по внутреннему сердечнику, движутся со скоростью около пятидесяти процентов от скорости, ожидаемой для большинства сплавов с высоким содержанием железа. [90] Поскольку считается, что ядро ​​представляет собой сплав кристаллического железа и небольшого количества никеля, эта сейсмическая аномалия указывает на присутствие легких элементов, включая углерод, в ядре. Фактически, исследования с использованием ячеек с алмазными наковальнями для воспроизведения условий в ядре Земли показывают, что карбид железа (Fe 7 C 3) соответствует скорости и плотности волны внутреннего ядра. Таким образом, модель карбида железа может служить доказательством того, что ядро ​​содержит до 67% углерода Земли. [91] Кроме того, другое исследование показало, что в условиях давления и температуры внутреннего ядра Земли углерод растворяется в железе и образует стабильную фазу с тем же составом Fe 7 C 3, хотя и со структурой, отличной от ранее упомянутой. [92] Таким образом, хотя количество углерода, потенциально хранящегося в ядре Земли, неизвестно, недавние исследования показывают, что присутствие карбидов железа может объяснить некоторые геофизические наблюдения.

Человеческое влияние [ править ]

Антропогенные изменения в глобальном углеродном цикле
2009–2018 гг.
Схематическое изображение общего нарушения глобального углеродного цикла, вызванного антропогенной деятельностью, в среднем за десятилетие 2009–2018 гг. [2] Неопределенность в скорости роста содержания CO 2 в атмосфере очень мала, ± 0,02  гигатонны углерода в год, и на рисунке не учитывается. Антропогенное возмущение происходит в верхней части цикла активного углерода, с потоками и запасами, представленными на заднем плане [93] для всех чисел, при этом валовые потоки в океане обновляются до 90 гигатонн углерода в год для учета увеличения атмосферного CO 2 с тех пор, как публикация. [94]
Основные статьи: Изменение климата и закисление океана

После промышленной революции , и особенно после окончания Второй мировой войны , деятельность человека существенно нарушила глобальный углеродный цикл, перераспределив огромное количество углерода из геосферы. [1] Люди также продолжали изменять функции естественного компонента земной биосферы с изменением растительности и другого землепользования. [13] Искусственные (синтетические) углеродные соединения были разработаны и производятся в массовом порядке, которые будут сохраняться от десятилетий до тысячелетий в воздухе, воде и отложениях в качестве загрязнителей. [95] [96] Изменение климата усиливает и вынуждает человека к дальнейшим косвенным изменениям углеродного цикла как следствие различных положительных и отрицательных обратных связей.. [29]

Изменения в землепользовании [ править ]

Основные статьи: Сельское хозяйство и вырубка лесов

С момента изобретения сельского хозяйства люди напрямую и постепенно влияли на углеродный цикл в течение веков, изменяя смесь растительности в земной биосфере. [97] За последние несколько столетий прямые и косвенные антропогенные изменения землепользования и земного покрова (LUCC) привели к утрате биоразнообразия , что снижает устойчивость экосистем к стрессам окружающей среды и снижает их способность удалять углерод из атмосферы. . Более того, это часто приводит к выбросу углерода из наземных экосистем в атмосферу.

Вырубка лесов для сельскохозяйственных целей приводит к удалению лесов, содержащих большое количество углерода, и их замене, как правило, сельскохозяйственными или городскими районами. Оба этих замещающих типа почвенного покрова накапливают сравнительно небольшое количество углерода, так что в конечном итоге переходный период заключается в том, что в атмосфере остается больше углерода. Однако воздействие на атмосферу и общий углеродный цикл можно намеренно и / или естественным образом обратить вспять с помощью лесовозобновления .

Добыча ископаемого углерода [ править ]

Смотрите также: добыча угля и добыча нефти
Ежегодные глобальные выбросы ископаемого углерода (в гигатоннах).

Самым крупным и одним из наиболее быстро растущих антропогенных воздействий на углеродный цикл и биосферу является добыча и сжигание ископаемого топлива , которое напрямую переносит углерод из геосферы в атмосферу. Диоксид углерода также произведен и выпущен во время прокаливания из известняка для клинкера производства. [98] Клинкер представляет собой промышленный предшественник из цемента .

По состоянию на 2020 год всего было извлечено около 450 гигатонн ископаемого углерода; количество, приближающееся к количеству углерода, содержащемуся во всей живой земной биомассе Земли. [2] Недавние темпы глобальных выбросов превысили поглощение растительностью и океанами. [99] [100] [101] [102] Мировой океан функционировал как более крупный сток, и ожидается, что он удалит половину (50%) выделяемого ископаемого углерода в течение примерно столетия. [97] [103] Тем не менее, поглощение океаном также имеет изменяющиеся свойства насыщения , и, по прогнозам, значительная часть (20-35%, на основе связанных моделей ) добавленного углерода останется в атмосфере от столетий до тысячелетий.[104] [105] Экстракция ископаемого углерода, увеличивающая выбросы парниковых газов в атмосферу, описывается МГЭИК, исследователями атмосферы и океана как долгосрочное обязательство общества жить в изменяющемся климате и, в конечном итоге, в более теплом мире. [4] [106]

Искусственные химикаты [ править ]

Меньшие количества искусственных нефтехимических продуктов , содержащих ископаемый углерод, могут иметь неожиданные и чрезмерные последствия для биологического цикла углерода. Отчасти это происходит потому, что они были специально созданы людьми для медленного разложения , что позволяет им неестественно существовать и накапливаться по всей биосфере. Во многих случаях их пути в более широком углеродном цикле также еще недостаточно изучены или поняты.

Пластмассы [ править ]

См. Также: Загрязнение пластиком и микропластик.
Путь, по которому пластмассы попадают в Мировой океан.

В течение 2018 года во всем мире было произведено около 400 миллионов тонн пластика с ежегодными темпами роста, приближающимися к 10%, а с 1950 года было произведено в общей сложности более 6 гигатонн пластика. [96] Пластмассы в конечном итоге подвергаются фрагментации, что является типичным первым этапом их распада, и это позволяет их широкое распространение воздушными и водными течениями. Животные легко усваивают микропластик и нанопластик при приеме внутрь и вдыхании, что сопровождается риском биоаккумуляции . Биоразлагаемый пластик, помещенный на свалки, генерирует метан и диоксид углерода, которые циркулируют в атмосфере, если не улавливаются. [107] Крупный обзор научных данных по состоянию на 2019 год не выявил серьезных последствий для человеческого общества на текущих уровнях, но предвидит существенные риски, которые возникнут в следующем столетии. [108] Исследование 2019 года показало, что при разложении пластика под воздействием солнца выделяется как углекислый газ, так и другие парниковые газы. [109] Биопластики с более естественным и быстрым углеродным циклом были разработаны как альтернатива другим одноразовым пластмассам на нефтяной основе . [110]

Галоидоуглероды [ править ]

Смотрите также: галоуглероды и фторированные газы

Галоидоуглероды - менее распространенные соединения, разработанные для различных целей в промышленности; например, в качестве растворителей и хладагентов . Тем не менее, накопление относительно небольших концентраций (частей на триллион) хлорфторуглеродов , гидрофторуглеродов и перфторуглеродов в атмосфере составляет около 10% общего прямого радиационного воздействия от всех долгоживущих парниковых газов (2019 год); что включает в себя воздействие гораздо более высоких концентраций двуокиси углерода и метана. [111] Хлорфторуглероды также вызывают разрушение стратосферного озона . Международные усилия продолжаются в рамкахМонреальский протокол и Киотский протокол для контроля быстрого роста промышленного производства и использования этих экологически опасных газов. Для некоторых применений были разработаны и постепенно вводятся более безопасные альтернативы, такие как гидрофторолефины . [112]

Отзывы об изменении климата [ править ]

Численный экспериментальный план углеродного цикла
Эксперименты по моделированию, основанные на концентрации (слева) и выбросах (справа), используют одни и те же модели системы Земли (ESM), но настроены по-разному. Моделирование, основанное на концентрациях, предписывает атмосферный CO 2 в качестве предопределенного входа для компонентов модели климата и углеродного цикла. Совместимые выбросы можно рассчитать на основе результатов моделирования, основанного на концентрации. Моделирование, основанное на выбросах, предписывает выбросы CO 2 в качестве входных данных, а атмосферный CO 2 является внутренним вычисляемым элементом ESM. [113] [114]
Основная статья: Отзыв об изменении климата

Текущие тенденции изменения климата приводят к повышению температуры и кислотности океана , изменяя тем самым морские экосистемы. [115] Кроме того, кислотные дожди и загрязненные стоки от сельского хозяйства и промышленности изменяют химический состав океана. Такие изменения могут иметь драматические последствия для высокочувствительных экосистем , таких как коралловые рифы , [116] , таким образом , ограничивая способность океана поглощать углерод из атмосферы в региональном масштабе и снижение океанического биоразнообразия на глобальном уровне .

Обмен углерода между атмосферой и другими компонентами системы Земли, известный под общим названием углеродный цикл, в настоящее время представляет собой важную отрицательную (демпфирующую) обратную связь по влиянию антропогенных выбросов углерода на изменение климата. Поглотители углерода на суше и в океане в настоящее время поглощают около четверти антропогенных выбросов углерода каждый год. [117] [118]

Обратная связь между климатом и углеродным циклом и переменные
состояния, представленные в стилизованной модели
Углерод, хранящийся на земле в растительности и почвах, собирается в единый запас c t . Углерод смешанного слоя океана, c m , является единственным явно смоделированным запасом углерода океана; хотя для оценки обратных связей углеродного цикла также рассчитывается общий углерод океана. [118]

Ожидается, что в будущем эти обратные связи ослабнут, что усилит влияние антропогенных выбросов углерода на изменение климата. [119] Степень их ослабления, однако, весьма неопределенна, поскольку модели системы Земли предсказывают широкий диапазон поглощения углерода сушей и океаном даже при идентичных сценариях концентрации или выбросов в атмосфере. [120] [118]

Выбросы метана в Арктике, косвенно вызванные антропогенным глобальным потеплением, также влияют на углеродный цикл и способствуют дальнейшему потеплению.

Галерея [ править ]

  • Эпифиты на электрических проводах. Этот вид растений потребляет как CO
    2     и вода из атмосферы для жизни и роста.

  • CO2в атмосфере Земли, если половина выбросов, вызывающих глобальное потепление, не будет поглощена. [99] [100] [101] [102]
    ( компьютерное моделирование НАСА ).

  • Человеческая деятельность со времен индустриальной эры изменила баланс в естественном углеродном цикле. Единицы указаны в гигатоннах. [3]

См. Также [ править ]

  • Биогеохимический цикл  - Круговорот веществ через биотические и абиотические компартменты Земли.
  • Ребалансировка углеродного цикла
  • Углекислый газ в атмосфере Земли  - составляющая атмосферы; парниковый газ
  • Углеродный след  - Общий набор выбросов парниковых газов, вызванных отдельным лицом, событием, организацией или продуктом, выраженный в эквиваленте диоксида углерода.
  • Связывание углерода  - улавливание и долгосрочное хранение атмосферного диоксида углерода
  • Карбонатно-силикатный цикл
  • Подкисление океана  - постоянное снижение pH океанов Земли, вызванное поглощением двуокиси углерода.
  • Круговорот углерода вечной мерзлоты
  • Планетарные границы

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d Рибик, Холли (16 июня 2011 г.). «Углеродный цикл» . Обсерватория Земли . НАСА. Архивировано 5 марта 2016 года . Проверено 5 апреля 2018 года .
  2. ^ a b c d Фридлингштейн, П., Джонс, М., О'Салливан, М., Эндрю, Р., Хаук, Дж., Питерс, Г., Питерс, В., Понграц, Дж., Ситч, С. ., Ле Кере, К. и 66 других (2019) «Глобальный углеродный бюджет 2019». Данные науки о Земле , 11 (4): 1783–1838. DOI : 10.5194 / ЭСУР-11-1783-2019 . Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
  3. ^ а б в г д Прентис, IC (2001). «Круговорот углерода и двуокись углерода в атмосфере». В Хоутоне, JT (ред.). Изменение климата 2001: научная основа: вклад Рабочей группы I в Третий оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата . ЛВП : 10067/381670151162165141 .
  4. ^ a b c «Годовой индекс парниковых газов NOAA (AGGI) - Введение» . Лаборатория глобального мониторинга NOAA / Исследовательские лаборатории системы Земля . Проверено 30 октября 2020 года .
  5. ^ "Что такое закисление океана?" . Национальная океаническая служба, Национальное управление океанических и атмосферных исследований . Проверено 30 октября 2020 года .
  6. ^ "Отчет рабочей группы по подкислению океана и кислороду, семинар биологических обсерваторий SCOR" (PDF) . scor-int.org/ . Научный комитет Международного совета по науке по исследованию океана (SCOR). 30 сентября 2009 г.
  7. ^ Heede, R. (2014). «Отслеживание антропогенных выбросов углекислого газа и метана производителями ископаемого топлива и цемента, 1854–2010 годы» . Изменение климата . 122 (1–2): 229–241. Bibcode : 2014ClCh..122..229H . DOI : 10.1007 / s10584-013-0986-у .
  8. ↑ Ханна Ричи и Макс Розер (2020). «Выбросы CO₂ и парниковых газов: выбросы CO₂ по видам топлива» . Наш мир в данных . Опубликовано на сайте OurWorldInData.org . Проверено 30 октября 2020 года .
  9. ^ Рокстрём, Йохан; и другие. (2009). «Планетарные границы: исследование безопасного рабочего пространства для человечества» . Экология и общество . 14 (2). DOI : 10.5751 / ES-03180-140232 .
  10. ^ Steffen, W .; и другие. (2015). «Планетарные границы: руководство человеческим развитием на меняющейся планете» . Наука . 347 (6223): 1259855. DOI : 10.1126 / science.1259855 . PMID 25592418 . 
  11. ^ Холмс, Ричард (2008). «Эпоха чудес», Книги Пантеона. ISBN 978-0-375-42222-5 . 
  12. ^ Арчер, Дэвид (2010). Глобальный углеродный цикл . Принстон: Издательство Принстонского университета. ISBN 9781400837076.
  13. ^ a b c d e f g h Фальковски, П .; Scholes, RJ; Boyle, E .; Canadell, J .; Canfield, D .; Elser, J .; Gruber, N .; Hibbard, K .; Högberg, P .; Linder, S .; Маккензи, FT; Мур Б., 3 .; Pedersen, T .; Rosenthal, Y .; Зейтцингер, S .; Сметачек, В .; Штеффен, В. (2000). «Глобальный углеродный цикл: проверка наших знаний о Земле как системе». Наука . 290 (5490): 291–296. Bibcode : 2000Sci ... 290..291F . DOI : 10.1126 / science.290.5490.291 . PMID 11030643 . CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  14. ^ «Введение в глобальный углеродный цикл» (PDF) . Университет Нью-Гэмпшира. 2009. Архивировано 8 октября 2016 года (PDF) . Проверено 6 февраля +2016 .
  15. ↑ Линч, Патрик (12 ноября 2015 г.). «GMS: Carbon and Climate Briefing - 12 ноября 2015 г.» . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Goddard Media Studios . Проверено 7 ноября 2018 .
  16. ^ Forster, P .; Ramawamy, V .; Artaxo, P .; Berntsen, T .; Betts, R .; Fahey, DW; Haywood, J .; Lean, J .; Лоу, округ Колумбия; Myhre, G .; Nganga, J .; Prinn, R .; Raga, G .; Schulz, M .; Ван Дорланд Р. (2007). «Изменения в атмосферных составляющих и радиационном воздействии». Изменение климата 2007: Физическая основа. Вклад Рабочей группы I в Четвертый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата .
  17. ^ «Множество планет, одна Земля // Раздел 4: Круговорот углерода и климат Земли» . Многие планеты, одна земля . 4 . Архивировано 17 апреля 2012 года . Проверено 24 июня 2012 года .
  18. ^ а б О'Мэлли-Джеймс, Джек Т .; Гривз, Джейн С .; Рэйвен, Джон А .; Кокелл, Чарльз С. (2012). «Биосферы Лебединой песни: убежища для жизни и новые микробные биосферы на планетах земной группы ближе к концу их пригодной для жизни жизни». Международный журнал астробиологии . 12 (2): 99–112. arXiv : 1210,5721 . Bibcode : 2013IJAsB..12 ... 99O . DOI : 10.1017 / S147355041200047X . S2CID 73722450 . 
  19. ^ Уокер, Джеймс CG; Hays, PB; Кастинг, Дж. Ф. (1981). «Механизм отрицательной обратной связи для долговременной стабилизации температуры поверхности Земли» . Журнал геофизических исследований . 86 (C10): 9776. Bibcode : 1981JGR .... 86.9776W . DOI : 10.1029 / JC086iC10p09776 . ISSN 0148-0227 . 
  20. ^ a b Хит, Мартин Дж .; Дойл, Лоранс Р. (13 декабря 2009 г.). «Околозвездные обитаемые зоны для экодинамических областей: предварительный обзор и предлагаемые направления на будущее». arXiv : 0912.2482 [ astro-ph.EP ].
  21. ^ Лентон, Тимоти М .; фон Бло, Вернер (1 мая 2001 г.). «Биотическая обратная связь продлевает жизнь биосферы» . Письма о геофизических исследованиях . 28 (9): 1715–1718. Bibcode : 2001GeoRL..28.1715L . DOI : 10.1029 / 2000GL012198 .
  22. Перейти ↑ Brownlee 2010 , p. 94.
  23. ^ a b Кейлер, З., Яновяк, М., Суонстон, К. (2017). «Глобальный углеродный цикл». Учет углерода лесов и пастбищ в управлении земельными ресурсами . Общий технический отчет WTO-GTR-95 . Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба. С. 3–9.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  24. ↑ Райс, Чарльз В. (январь 2002 г.). «Сохранение углерода в почве: почему и как?» . Geotimes . 47 (1): 14–17. Архивировано 5 апреля 2018 года . Проверено 5 апреля 2018 года .
  25. ^ Юсуф, Балал; Лю, Гуйцзянь; Ван, Рувэй; Аббас, Камбер; Имтиаз, Мухаммад; Лю, Жуйцзя (2016). «Изучение влияния biochar на C-минерализацию и связывание углерода в почве по сравнению с традиционными поправками с использованием подхода стабильных изотопов (δ 13 C)» . GCB Bioenergy . 9 (6): 1085–1099. DOI : 10.1111 / gcbb.12401 .
  26. ^ Лал, Ротанг (2008). "Улавливание атмосферного CO
    2    в глобальных углеродных пулов». Энергетические и экологические науки . 1 :. 86-100 дои : 10.1039 / b809492f .
  27. ^ Ли, Минсюй; Пэн, Чанхуэй; Ван, Мэн; Сюэ, Вэй; Чжан, Керу; Ван, Кефэн; Ши, Гохуа; Чжу, Цюань (2017). «Поток углерода в глобальных реках: переоценка количества и пространственных закономерностей». Экологические показатели . 80 : 40–51. DOI : 10.1016 / j.ecolind.2017.04.049 .
  28. ^ Бонд-Ламберти, Бен; Томсон, Эллисон (2010). «Связанное с температурой увеличение глобального показателя дыхания почвы». Природа . 464 (7288): 579–582. Bibcode : 2010Natur.464..579B . DOI : 10,1038 / природа08930 . PMID 20336143 . S2CID 4412623 .  
  29. ^ а б Варни, Ребекка М .; Chadburn, Sarah E .; Фридлингштейн, Пьер; Берк, Элеонора Дж .; Ковен, Чарльз Д .; Гугелиус, Густав; Кокс, Питер М. (2 ноября 2020 г.). «Пространственно возникающее ограничение чувствительности круговорота углерода в почве к глобальному потеплению» . Nature Communications . 11 (1): 5544. DOI : 10.1038 / s41467-020-19208-8 . ISSN 2041-1723 . PMC 7608627 . PMID 33139706 .   
  30. ^ Сармьенто, JL; Грубер, Н. (2006). Биогеохимическая динамика океана . Princeton University Press, Принстон, Нью-Джерси, США.
  31. ^ Клейпас, JA; Буддемайер, RW; Арчер, Д .; Gattuso, JP; Langdon, C .; Опдык, Б.Н. (1999). «Геохимические последствия увеличения содержания двуокиси углерода в атмосфере на коралловых рифах». Наука . 284 (5411): 118–120. Bibcode : 1999Sci ... 284..118K . DOI : 10.1126 / science.284.5411.118 . PMID 10102806 . 
  32. ^ Лэнгдон, C .; Takahashi, T .; Суини, К .; Chipman, D .; Годдард, Дж .; Marubini, F .; Aceves, H .; Barnett, H .; Аткинсон, MJ (2000). «Влияние состояния насыщения карбонатом кальция на скорость кальцификации экспериментального кораллового рифа». Глобальные биогеохимические циклы . 14 (2): 639. Bibcode : 2000GBioC..14..639L . DOI : 10.1029 / 1999GB001195 .
  33. ^ a b НАСА (16 июня 2011 г.). «Медленный углеродный цикл» . Архивировано 16 июня 2012 года . Проверено 24 июня 2012 года .
  34. ^ a b Информационный бюллетень по углеродному циклу и климату Земли для Летней сессии Колумбийского университета 2012 г. Науки о Земле и окружающей среде Введение в Науки о Земле I
  35. ^ Бернер, Роберт А. (ноябрь 1999 г.). «Новый взгляд на долгосрочный углеродный цикл» (PDF) . GSA сегодня . 9 (11): 1–6.
  36. ^ a b c Уорд, Николас Д .; Bianchi, Thomas S .; Медейрос, Патрисия М .; Зайдель, Майкл; Richey, Jeffrey E .; Кейл, Ричард Дж .; Савакучи, Энрике О. (2017). «Куда идет углерод, когда течет вода: круговорот углерода через водный континуум» . Границы морских наук . 4 . DOI : 10.3389 / fmars.2017.00007 . Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
  37. ^ Керминен, Вели-Матти; Вирккула, Аки; Хилламо, Ристо; Wexler, Anthony S .; Кульмала, Маркку (2000). «Вторичная органика и образование ядер конденсации атмосферных облаков» . Журнал геофизических исследований: атмосферы . 105 (D7): 9255–9264. Bibcode : 2000JGR ... 105.9255K . DOI : 10.1029 / 1999JD901203 .
  38. ^ Riipinen, I .; Пирс, младший; Yli-Juuti, T .; Nieminen, T .; Häkkinen, S .; Ehn, M .; Junninen, H .; Lehtipalo, K .; Petäjä, T .; Slowik, J .; Chang, R .; Шанц, Северная Каролина; Abbatt, J .; Leaitch, WR; Керминен, В.-М .; Worsnop, DR; Пандис, С. Н.; Донахью, Нью-Мексико; Кульмала, М. (2011). «Органическая конденсация: жизненно важное звено, связывающее образование аэрозолей с концентрацией ядер конденсации облаков (CCN)» . Химия и физика атмосферы . 11 (8): 3865–3878. Bibcode : 2011ACP .... 11.3865R . DOI : 10,5194 / ACP-11-3865-2011 .
  39. ^ Waterloo, Maarten J .; Oliveira, Sylvia M .; Drucker, Debora P .; Nobre, Антонио Д .; Cuartas, Luz A .; Hodnett, Martin G .; Лангедейк, Ивар; Янс, Вильма В.П.; Томаселла, Хавьер; Де Араужо, Алессандро К .; Pimentel, Tania P .; Мунера Эстрада, Хуан К. (2006). «Экспорт органического углерода в стоке из водосбора черных вод тропических лесов Амазонки». Гидрологические процессы . 20 (12): 2581–2597. Bibcode : 2006HyPr ... 20.2581W . DOI : 10.1002 / hyp.6217 .
  40. ↑ Neu, Vania; Уорд, Николас Д .; Круще, Алекс В .; Нил, Кристофер (2016). «Пути растворенного органического и неорганического углерода в переходных лесах Амазонки» . Границы морских наук . 3 . DOI : 10.3389 / fmars.2016.00114 . S2CID 41290209 . 
  41. ^ Baldock, JA; Масиелло, Калифорния; Gélinas, Y .; Хеджес, JI (2004). «Круговорот и состав органического вещества в наземных и морских экосистемах». Морская химия . 92 (1–4): 39–64. DOI : 10.1016 / j.marchem.2004.06.016 .
  42. ^ Майерс-Пигг, Эллисон Н .; Гриффин, Роберт Дж .; Лушуарн, Патрик; Норвуд, Мэтью Дж .; Стерн, Аманда; Чевик, Башак Каракурт (2016). «Сигнатуры аэрозолей, сжигающих биомассу в шлейфе лесного пожара на солончаках в Южном Техасе». Наука об окружающей среде и технологии . 50 (17): 9308–9314. Bibcode : 2016EnST ... 50.9308M . DOI : 10.1021 / acs.est.6b02132 . PMID 27462728 . 
  43. ^ Поле, CB; Беренфельд, MJ; Рандерсон, JT; Фальковски, П. (1998). «Первичная продукция биосферы: объединение компонентов суши и океана» . Наука . 281 (5374): 237–240. Bibcode : 1998Sci ... 281..237F . DOI : 10.1126 / science.281.5374.237 . PMID 9657713 . 
  44. ^ Мартенс, Дин А .; Риди, Томас Э .; Льюис, Дэвид Т. (2004). «Содержание органического углерода в почве и состав 130-летнего управления землепользованием, пастбищами и лесными угодьями» . Биология глобальных изменений . 10 (1): 65–78. Bibcode : 2004GCBio..10 ... 65M . DOI : 10.1046 / j.1529-8817.2003.00722.x .
  45. ^ Bose, Samar K .; Francis, Raymond C .; Говендер, Марк; Буш, Тамара; Искра, Эндрю (2009). «Содержание лигнина в сравнении с соотношением сирингила и гваяцила среди тополей». Биоресурсные технологии . 100 (4): 1628–1633. DOI : 10.1016 / j.biortech.2008.08.046 . PMID 18954979 . 
  46. ^ Шлезингер, Уильям Х .; Эндрюс, Джеффри А. (2000). «Дыхание почвы и глобальный углеродный цикл». Биогеохимия . 48 : 7–20. DOI : 10,1023 / A: 1006247623877 . S2CID 94252768 . 
  47. ^ Шмидт, Майкл WI; Торн, Маргарет С .; Абивен, Самуил; Диттмар, Торстен; Гуггенбергер, Георг; Янссенс, Иван А .; Клебер, Маркус; Кегель-Кнабнер, Ингрид; Леманн, Йоханнес; Мэннинг, Дэвид AC; Наннипьери, Паоло; Rasse, Daniel P .; Вайнер, Стив; Трумбор, Сьюзан Э. (2011). «Стойкость органического вещества почвы как свойство экосистемы» . Природа . 478 (7367): 49–56. Bibcode : 2011Natur.478 ... 49S . DOI : 10,1038 / природа10386 . PMID 21979045 . S2CID 3461265 .  
  48. ^ Леманн, Йоханнес; Клебер, Маркус (2015). «Спорный характер почвенного органического вещества». Природа . 528 (7580): 60–68. Bibcode : 2015Natur.528 ... 60L . DOI : 10,1038 / природа16069 . PMID 26595271 . S2CID 205246638 .  
  49. ^ Куоллс, Роберт Дж .; Хейнс, Брюс Л. (1992). «Биоразлагаемость растворенных органических веществ в проходах через лес, в почвенном растворе и в речной воде». Журнал Общества почвоведов Америки . 56 (2): 578–586. Bibcode : 1992SSASJ..56..578Q . DOI : 10,2136 / sssaj1992.03615995005600020038x .
  50. ^ Grøn, Кристиан; Торслов, Йенс; Альбрехтсен, Ханс-Йорген; Йенсен, Ханне Мёллер (1992). «Биоразлагаемость растворенного органического углерода в грунтовых водах из безграничного водоносного горизонта». Наука об окружающей среде в целом . 117–118: 241–251. Bibcode : 1992ScTEn.117..241G . DOI : 10.1016 / 0048-9697 (92) 90091-6 .
  51. ^ Пабич, Венди Дж .; Валиела, Иван; Хемонд, Гарольд Ф. (2001). «Взаимосвязь между концентрацией DOC и толщиной зоны вадозы и глубиной ниже уровня грунтовых вод в Кейп-Коде, США». Биогеохимия . 55 (3): 247–268. DOI : 10,1023 / A: 1011842918260 . S2CID 140536437 . 
  52. ^ Линсли, Рэй К. (1975). «Руководство по решениям для сопровождения гидрологии для инженеров» .
  53. ^ Хортон, Роберт Э. (1933). «Роль инфильтрации в гидрологическом цикле». Сделки, Американский геофизический союз . 14 (1): 446. Bibcode : 1933TrAGU..14..446H . DOI : 10.1029 / TR014i001p00446 .
  54. ^ Ричи, Джеффри Э .; Мелак, Джон М .; Aufdenkampe, Anthony K .; Баллестер, Виктория М .; Гесс, Лаура Л. (2002). «Выделение газов из рек и водно-болотных угодий Амазонки как крупного тропического источника атмосферного CO2». Природа . 416 (6881): 617–620. Bibcode : 2002Natur.416..617R . DOI : 10.1038 / 416617a . PMID 11948346 . S2CID 4345881 .  
  55. ^ Коул, JJ; Прерия, YT; Caraco, NF; Макдауэлл, WH; Tranvik, LJ; Striegl, RG; Дуарте, CM; Kortelainen, P .; Даунинг, JA; Мидделбург, JJ; Мелак, Дж. (2007). «Обеспечение глобального углеродного цикла: интеграция внутренних вод в углеродный бюджет суши». Экосистемы . 10 : 172–185. DOI : 10.1007 / s10021-006-9013-8 . S2CID 1728636 . 
  56. ^ a b Раймонд, Питер А .; Хартманн, Йенс; Лауэрвальд, Ронни; Собек, Себастьян; Макдональд, Кори; Гувер, Марк; Бутман, Дэвид; Стригль, Роберт; Майорга, Эмилио; Хамборг, Кристоф; Кортелайнен, Пиркко; Дюрр, Ганс; Мейбек, Мишель; Ciais, Philippe; Гут, Питер (2013). «Глобальные выбросы двуокиси углерода из внутренних водоемов» . Природа . 503 (7476): 355–359. Bibcode : 2013Natur.503..355R . DOI : 10,1038 / природа12760 . PMID 24256802 . S2CID 4460910 .  
  57. ^ Уорд, Николас Д .; Кейл, Ричард Дж .; Медейрос, Патрисия М .; Brito, Daimio C .; Cunha, Alan C .; Диттмар, Торстен; Ягер, Патрисия Л .; Круще, Алекс В .; Ричи, Джеффри Э. (2013). «Деградация земных макромолекул в реке Амазонка». Природа Геонауки . 6 (7): 530–533. Bibcode : 2013NatGe ... 6..530W . DOI : 10.1038 / ngeo1817 .
  58. ^ Майерс-Пигг, Эллисон Н .; Лушуарн, Патрик; Амон, Райнер М.В.; Прокушкин, Анатолий; Пирс, Кейси; Рубцов, Алексей (2015). «Лабильный пирогенный растворенный органический углерод в крупных сибирских арктических реках: последствия для метаболических связей между лесными пожарами и потоками» . Письма о геофизических исследованиях . 42 (2): 377–385. Bibcode : 2015GeoRL..42..377M . DOI : 10.1002 / 2014GL062762 .
  59. ^ Транвик, Ларс Дж .; Даунинг, Джон А .; Котнер, Джеймс Б .; Loiselle, Steven A .; Стригль, Роберт Г .; Ballatore, Thomas J .; Диллон, Питер; Финли, Керри; Фортино, Кеннет; Knoll, Lesley B .; Kortelainen, Pirkko L .; Куцер, Тийт; Ларсен, Сорен .; Лаурион, Изабель; Пиявка, Дина М .; Маккалистер, С. Ли; Макнайт, Дайан М .; Мелак, Джон М .; Оверхолт, Эрин; Портер, Джейсон А .; Прери, Ив; Ренвик, Уильям Х .; Роланд, Фабио; Sherman, Bradford S .; Шиндлер, Дэвид В .; Собек, Себастьян; Трембле, Ален; Ванни, Майкл Дж .; Verschoor, Антони М .; и другие. (2009). «Озера и водохранилища как регуляторы круговорота углерода и климата» . Лимнология и океанография . 54 (6part2): 2298–2314. Bibcode : 2009LimOc..54.2298T .DOI : 10,4319 / lo.2009.54.6_part_2.2298 .
  60. ^ Bastviken, Дэвид; Коул, Джонатан; Пейс, Майкл; Транвик, Ларс (2004). «Выбросы метана из озер: зависимость характеристик озера, две региональные оценки и глобальная оценка» . Глобальные биогеохимические циклы . 18 (4): н / д. Bibcode : 2004GBioC..18.4009B . DOI : 10.1029 / 2004GB002238 .
  61. ^ Кули, SR; Коулз, VJ; Subramaniam, A .; Ягер, PL (2007). «Сезонные колебания атмосферного стока углерода Амазонского шлейфа» . Глобальные биогеохимические циклы . 21 (3): н / д. Bibcode : 2007GBioC..21.3014C . DOI : 10.1029 / 2006GB002831 .
  62. ^ Subramaniam, A .; Ягер, П.Л .; Карпентер, EJ; Mahaffey, C .; Bjorkman, K .; Cooley, S .; Кустка, А.Б .; Монтойя, JP; Санудо-Вильгельми, SA; Shipe, R .; Капоне, Д.Г. (2008). «Река Амазонка усиливает диазотрофию и связывание углерода в тропической северной части Атлантического океана» . Труды Национальной академии наук . 105 (30): 10460–10465. DOI : 10.1073 / pnas.0710279105 . PMC 2480616 . PMID 18647838 . S2CID 8889134 .   
  63. ↑ a b Cai, Wei-Jun (2011). «Углеродный парадокс эстуариев и прибрежных районов океана: стоки CO2 или места сжигания углерода на суше?». Ежегодный обзор морской науки . 3 : 123–145. Bibcode : 2011ARMS .... 3..123C . DOI : 10.1146 / annurev-marine-120709-142723 . PMID 21329201 . 
  64. ↑ Ливингстон, RJ (6 декабря 2012 г.). Экологические процессы в прибрежных и морских системах . ISBN 9781461591467.
  65. ^ Диттмар, Торстен; Лара, Рубен Хосе; Каттнер, Герхард (2001). «Река или мангровые заросли? Отслеживание основных источников органических веществ в тропических прибрежных водах Бразилии». Морская химия . 73 (3–4): 253–271. DOI : 10.1016 / s0304-4203 (00) 00110-9 .
  66. ^ Мур, WS; Бек, М .; Riedel, T .; Rutgers Van Der Loeff, M .; Dellwig, O .; Шоу, TJ; Schnetger, B .; Brumsack, H.-J. (2011). "Потоки поровой воды на основе радия кремнезема, щелочности, марганца, DOC и урана: десятилетие исследований в Ваттовом море Германии". Geochimica et Cosmochimica Acta . 75 (21): 6535–6555. Bibcode : 2011GeCoA..75.6535M . DOI : 10.1016 / j.gca.2011.08.037 .
  67. ^ Верли, Бернхард (2013). «Трубопроводы углеродного цикла». Природа . 503 (7476): 346–347. DOI : 10.1038 / 503346a . PMID 24256800 . S2CID 205079291 .  
  68. ^ Моран, Мэри Энн; Куявински, Элизабет Б .; Стаббинс, Арон; Фатланд, Роб; Aluwihare, Lihini I .; Бьюкен, Элисон; Crump, Byron C .; Dorrestein, Pieter C .; Дырман, Соня Т .; Гесс, Нэнси Дж .; Хау, Билл; Лонгнекер, Криста; Медейрос, Патрисия М .; Ниггеманн, Ютта; Оберностерер, Ингрид; Repeta, Daniel J .; Вальдбауэр, Джейкоб Р. (2016). «Расшифровка углерода океана в меняющемся мире» . Труды Национальной академии наук . 113 (12): 3143–3151. Bibcode : 2016PNAS..113.3143M . DOI : 10.1073 / pnas.1514645113 . PMC 4812754 . PMID 26951682 . S2CID 10255391   .
  69. ^ Sigman DM & GH Haug. 2006. Биологический насос в прошлом. В кн .: Трактат по геохимии; т. 6, (ред.). Pergamon Press, стр. 491-528.
  70. ^ Стейнберг, Дебора; Сара Голдтуэйт; Деннис Ханселл (2002). «Вертикальная миграция зоопланктона и активный перенос растворенного органического и неорганического азота в Саргассовом море». Deep-Sea Research Part I . 49 (8): 1445–1461. Bibcode : 2002DSRI ... 49.1445S . CiteSeerX 10.1.1.391.7622 . DOI : 10.1016 / S0967-0637 (02) 00037-7 . ISSN 0967-0637 .  
  71. ^ a b Даклоу, HW, Стейнберг, Д.К. и Бюсселер, К.О. (2001) «Экспорт углерода из верхних слоев океана и биологический насос». Океанография , 14 (4): 50–58. DOI : 10.5670 / oceanog.2001.06 . Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
  72. Перейти ↑ De La Rocha CL (2006) «Биологический насос». В кн . : Трактат по геохимии ; т. 6, Pergamon Press, стр. 83–111.
  73. ^ a b Либес, Сьюзан М. (2015). Голубая планета: роль океанов в круговороте питательных веществ, поддержании атмосферной системы и изменении климата. В: Справочник Рутледж по океанским ресурсам и управлению , Рутледж, страницы 89–107. ISBN 9781136294822 . 
  74. ^ a b Буш, Мартин Дж. (2020). Изменение климата и возобновляемые источники энергии . С. 109–141. DOI : 10.1007 / 978-3-030-15424-0_3 . ISBN 978-3-030-15423-3.
  75. Перейти ↑ Rothman, DH (2002). «Уровни двуокиси углерода в атмосфере за последние 500 миллионов лет» . Труды Национальной академии наук . 99 (7): 4167–4171. Bibcode : 2002PNAS ... 99.4167R . DOI : 10.1073 / pnas.022055499 . PMC 123620 . PMID 11904360 .  
  76. ^ Карпинтери, Альберто; Никколини, Джанни (2019). «Корреляция между колебаниями сейсмичности в мире и загрязнением атмосферы углеродом» . Sci . 1 : 17. DOI : 10,3390 / sci1010017 . Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
  77. ^ "Глубокий углеродный цикл и наша обитаемая планета | Глубокая углеродная обсерватория" . deepcarbon.net . Проверено 19 февраля 2019 .
  78. ^ Уилсон, Марк (2003). «Где атомы углерода находятся в мантии Земли?». Физика сегодня . 56 (10): 21–22. Bibcode : 2003PhT .... 56j..21W . DOI : 10.1063 / 1.1628990 .
  79. ^ Дасгупта, Rajdeep (10 декабря 2011). «От океана магмы к переработке земной коры: глубокий углеродный цикл Земли» . Архивировано из оригинального 24 апреля 2016 года . Проверено 9 марта 2019 .
  80. ^ «Углеродный цикл достигает нижней мантии Земли: доказательства углеродного цикла, найденные в« сверхглубоких »алмазах из Бразилии» . ScienceDaily . Проверено 6 февраля 2019 .
  81. ^ Stagno, V .; Frost, DJ; Маккаммон, Калифорния; Mohseni, H .; Фей, Ю. (5 февраля 2015 г.). «Летучесть кислорода, при которой графит или алмаз образуется из карбонатсодержащих расплавов в эклогитовых породах». Вклад в минералогию и петрологию . 169 (2): 16. Bibcode : 2015CoMP..169 ... 16S . DOI : 10.1007 / s00410-015-1111-1 . ISSN 1432-0967 . S2CID 129243867 .  
  82. ^ a b Фике, Гийом; Гайо, Франсуа; Перрилла, Жан-Филипп; Озенд, Анн-Лайн; Антонанджели, Даниэле; Корнь, Александр; Глотер, Александр; Булар, Эглантин (29 марта 2011 г.). «Новый хозяин углерода в глубинах Земли» . Труды Национальной академии наук . 108 (13): 5184–5187. Bibcode : 2011PNAS..108.5184B . DOI : 10.1073 / pnas.1016934108 . ISSN 0027-8424 . PMC 3069163 . PMID 21402927 .   
  83. ^ Дорфман, Сюзанна М .; Бадро, Джеймс; Набиеи, Фарханг; Пракапенко, Виталий Б .; Кантони, Марко; Жилле, Филипп (1 мая 2018 г.). «Карбонатная устойчивость в восстановленной нижней мантии». Письма о Земле и планетологии . 489 : 84–91. Bibcode : 2018E и PSL.489 ... 84D . DOI : 10.1016 / j.epsl.2018.02.035 . ISSN 0012-821X . ОСТИ 1426861 .  
  84. ^ Келли, Кэтрин А .; Коттрелл, Элизабет (14 июня 2013 г.). "Редокс-неоднородность в базальтах срединно-океанического хребта как функция мантийного источника". Наука . 340 (6138): 1314–1317. Bibcode : 2013Sci ... 340.1314C . DOI : 10.1126 / science.1233299 . ISSN 0036-8075 . PMID 23641060 . S2CID 39125834 .   
  85. ^ "ScienceDirect" . www.sciencedirect.com . Проверено 7 февраля 2019 .
  86. ^ Мао, Венди Л .; Лю, Чжэньсянь; Галли, Джулия; Пан, Дин; Булар, Эглантин (18 февраля 2015 г.). «Тетраэдрически скоординированные карбонаты в нижней мантии Земли». Nature Communications . 6 : 6311. arXiv : 1503.03538 . Bibcode : 2015NatCo ... 6.6311B . DOI : 10.1038 / ncomms7311 . ISSN 2041-1723 . PMID 25692448 . S2CID 205335268 .   
  87. ^ Кармоди, Лаура; Genge, Мэтью; Джонс, Адриан П. (1 января 2013 г.). «Карбонатные расплавы и карбонатиты». Обзоры по минералогии и геохимии . 75 (1): 289–322. Bibcode : 2013RvMG ... 75..289J . DOI : 10.2138 / rmg.2013.75.10 . ISSN 1529-6466 . S2CID 49365059 .  
  88. ^ Дасгупта, Радждип; Хиршманн, Марк М. (15 сентября 2010 г.). «Глубокий круговорот углерода и таяние в недрах Земли». Письма о Земле и планетологии . 298 (1): 1–13. Bibcode : 2010E и PSL.298 .... 1D . DOI : 10.1016 / j.epsl.2010.06.039 . ISSN 0012-821X . 
  89. ^ Фрост, Дэниел Дж .; Маккаммон, Кэтрин А. (2008). «Редокс-состояние мантии Земли». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 36 : 389–420. Bibcode : 2008AREPS..36..389F . DOI : 10.1146 / annurev.earth.36.031207.124322 .
  90. ^ «Есть ли в ядре Земли глубокий резервуар углерода? | Глубокая углеродная обсерватория» . deepcarbon.net . Проверено 9 марта 2019 .
  91. ^ Ли, Цзе; Чоу, Пол; Сяо, Юймин; Алп, Э. Эркан; Би, Венли; Чжао, Цзиюн; Ху, Майкл Й .; Лю, Цзячао; Чжан, Дунчжоу (16 декабря 2014 г.). «Скрытый углерод во внутреннем ядре Земли, обнаруженный при сдвиговом смягчении в плотном Fe7C3» . Труды Национальной академии наук . 111 (50): 17755–17758. Bibcode : 2014PNAS..11117755C . DOI : 10.1073 / pnas.1411154111 . ISSN 0027-8424 . PMC 4273394 . PMID 25453077 .   
  92. ^ Hanfland, M .; Чумаков, А .; Rüffer, R .; Пракапенко, В .; Дубровинская, Н .; Cerantola, V .; Sinmyo, R .; Miyajima, N .; Накадзима Ю. (март 2015 г.). «Высокий коэффициент Пуассона внутреннего ядра Земли объясняется легированием углерода». Природа Геонауки . 8 (3): 220–223. Bibcode : 2015NatGe ... 8..220P . DOI : 10.1038 / ngeo2370 . ISSN 1752-0908 . 
  93. ^ Межправительственная группа экспертов по изменению климата, под ред. (2014). «Углерод и другие биогеохимические циклы». Изменение климата 2013 - основы физических наук . С. 465–570. DOI : 10.1017 / CBO9781107415324.015 . hdl : 11858 / 00-001M-0000-0023-E34E-5 . ISBN 9781107415324.
  94. ^ Фридлингштейн, Пьер; Джонс, Мэтью У .; О'Салливан, Майкл; Эндрю, Робби М .; Хаук, Джудит; Peters, Glen P .; Питерс, Воутер; Понграц, Юлия; Ситч, Стивен; Ле Кере, Коринн; Баккер, Дороти К.Э .; Canadell, Josep G .; Ciais, Philippe; Джексон, Роберт Б .; Антони, Питер; Барберо, Летисия; Бастос, Ана; Бастриков, Владислав; Беккер, Мейке; Бопп, Лоран; Буйтенхейс, Эрик; Чандра, Навин; Шевалье, Фредерик; Chini, Louise P .; Карри, Ким I .; Фили, Ричард А .; Гелен, Марион; Гилфиллан, Деннис; Гкрицалис, Танос; и другие. (2019). «Глобальный углеродный бюджет 2019» . Данные науки о Земле . 11 (4): 1783–1838. Bibcode : 2019ESSD ... 11.1783F . doi :10.5194 / essd-11-1783-2019 . Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
  95. ^ «Обзор парниковых газов» . Агентство по охране окружающей среды США . Дата обращения 2 ноября 2020 .
  96. ^ a b «Известные неизвестные пластиковые загрязнения» . Экономист . 3 марта 2018 . Проверено 17 июня 2018 .
  97. ^ a b Морс, Джон В .; Морс, Джон В. Автор; Морс, Джон В .; Маккензи, FT; Маккензи, Фред Т. (1990). «Глава 9 Текущий углеродный цикл и антропогенное воздействие». Геохимия осадочных карбонатов . Развитие седиментологии. 48 . С. 447–510. DOI : 10.1016 / S0070-4571 (08) 70338-8 . ISBN 9780444873910.
  98. ^ IPCC (2007) 7.4.5 Минералы Архивировано 25 мая 2016 года в Wayback Machine в изменении климата 2007 : Рабочая группа III: Смягчение последствий изменения климата,
  99. ^ а б Буйс, Алан; Рамсайер, Кейт; Расмуссен, Кэрол (12 ноября 2015 г.). «Дышащая планета, потерявшая равновесие» . НАСА . Архивировано 14 ноября 2015 года . Проверено 13 ноября 2015 года .
  100. ^ a b Персонал (12 ноября 2015 г.). «Аудио (66:01) - Пресс-конференция НАСА - Углерод и климат» . НАСА . Архивировано 17 ноября 2015 года . Проверено 12 ноября 2015 года .
  101. ^ a b Сент-Флер, Николас (10 ноября 2015 г.). «Уровень парниковых газов в атмосфере является рекордным, говорится в отчете» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано 11 ноября 2015 года . Проверено 11 ноября 2015 года .
  102. ^ Б Риттер, Карл (9 ноября 2015 г.). «Великобритания: На первом месте средняя мировая температура может быть на 1 градус Цельсия выше» . AP News . Архивировано 17 ноября 2015 года . Проверено 11 ноября 2015 года .
  103. ^ "Рисунок 8.SM.4" (PDF) . Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата . п. 8СМ-16.
  104. ^ Арчер, Дэвид (2009). «Время жизни углекислого газа из ископаемого топлива в атмосфере» . Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 37 (1): 117–34. Bibcode : 2009AREPS..37..117A . DOI : 10.1146 / annurev.earth.031208.100206 .
  105. ^ Йос, Ф. Рот, Р., Fuglestvedt, JD; и другие. (2013). «Углекислый газ и функции импульсной реакции климата для расчета показателей парниковых газов: многомодельный анализ» . Химия и физика атмосферы . 13 (5): 2793–2825. DOI : 10,5194 / КОНР-12-19799-2012 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  106. ^ IPCC, 2014, AR5, Рабочая группа I
  107. ^ EPA, OAR, OAP, CCD, США. «Основная информация о свалочном газе - Агентство по охране окружающей среды США» . Агентство по охране окружающей среды США .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  108. ^ SAPEA (Научные рекомендации по политике европейских академий) (2019). Научный взгляд на микропластики в природе и обществе . https://www.sapea.info/topics/microplastics/ : SAPEA (научные рекомендации европейских академий по вопросам политики). ISBN 978-3-9820301-0-4.
  109. ^ Уорд, Коллин П.; Армстронг, Кассия Дж .; Уолш, Анна Н .; Джексон, Джулия Х .; Редди, Кристофер М. (12 ноября 2019 г.). «Солнечный свет превращает полистирол в двуокись углерода и растворенный органический углерод» . Письма об окружающей среде и технологиях . 6 (11): 669–674. DOI : 10.1021 / acs.estlett.9b00532 .
  110. ↑ Кэррингтон, Дамиан (5 июля 2018 г.). «Исследователи стремятся сделать биопластик из соломы и пищевых отходов» . Хранитель .
  111. ^ Батлер Дж. И Монцка С. (2020). «Годовой индекс парниковых газов NOAA (AGGI)» . Лаборатория глобального мониторинга NOAA / Исследовательские лаборатории системы Земля.
  112. ^ Sciance, Фред (29 октября 2013). «Переход от HFC-134a к хладагенту с низким ПГП в мобильных кондиционерах HFO-1234yf» (PDF) . Центр общественной политики General Motors . Проверено 1 августа 2018 .
  113. ^ Сьэ, П. С. Сабина, Г. Бала, Л. Боппа, В. Бровкин, Дж Canadell, А. Chhabra, Р. DeFries, Дж Галлоуей, М. Хайман, К. Джонс, К. Ле Quere , RB Myneni, S. Piao и P. Thornton (2013) "Углерод и другие биогеохимические циклы". В: Изменение климата 25 2013: Основы физических наук . Вклад Рабочей группы I в Пятый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Stocker, TF, D. Qin, G.-K. Платтнер, М. Тиньор, С. К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П. М. Мидгли (ред.)]. Издательство Кембриджского университета.
  114. ^ Джонс, Крис Д .; Арора, Вивек; Фридлингштейн, Пьер; Бопп, Лоран; Бровкин Виктор; Данн, Джон; Грейвен, Вереск; Хоффман, Форрест; Ильина, Татьяна; John, Jasmin G .; Юнг, Мартин; Кавамия, Мичио; Ковен, Чарли; Понграц, Юлия; Раддац, Томас; Рандерсон, Джим; Zaehle, Sönke. «Экспериментальный протокол C4MIP для CMIP6». DOI : 10.5194 / GMD-2016-36 . ЛВП : 10044/1/43304 . Cite journal requires |journal= (help) Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 3.0 .
  115. ↑ Такахаши, Таро; Сазерленд, Стюарт С.; Суини, Колм; Пуассон, Ален; Мецль, Николас; Тилбрук, Бронте; Бейтс, Николас; Ваннинкхоф, Рик; Фили, Ричард А .; Сабина, Кристофер; Олафссон, Джон; Нодзири, Юкихиро (2002). «Глобальный поток CO2 в море и воздухе на основе климатологического pCO2 поверхности океана, а также сезонных биологических и температурных эффектов». Deep Sea Research Part II: Актуальные исследования в океанографии . 49 (9–10): 1601–1622. Bibcode : 2002DSRII..49.1601T . DOI : 10.1016 / S0967-0645 (02) 00003-6 .
  116. ^ Орр, Джеймс С .; Fabry, Victoria J .; Омон, Оливье; Бопп, Лоран; Дони, Скотт С .; Фили, Ричард А .; Гнанадесикан, Ананд; Грубер, Николас; Исида, Акио; Джус, Фортунат; Ки, Роберт М .; Линдси, Кейт; Майер-Реймер, Эрнст; Матеар, Ричард; Монфрей, Патрик; Муше, Энн; Najjar, Raymond G .; Платтнер, Джан-Каспер; Роджерс, Кейт Б.; Сабина, Кристофер Л .; Сармьенто, Хорхе Л .; Шлитцер, Райнер; Слейтер, Ричард Д .; Тоттерделл, Ян Дж .; Вейриг, Мари-Франс; Яманака, Ясухиро; Йул, Эндрю (2005). «Антропогенное закисление океана в XXI веке и его влияние на кальцифицирующие организмы» (PDF) . Природа . 437 (7059): 681–686. Bibcode : 2005Natur.437..681O . Дои : 10.1038 / природа04095 . PMID  16193043 . S2CID  4306199 .
  117. ^ Ле Кере, Коринн; Эндрю, Робби М .; Canadell, Josep G .; Ситч, Стивен; Корсбаккен, Ян Ивар; Peters, Glen P .; Мэннинг, Эндрю С .; Boden, Thomas A .; Tans, Pieter P .; Houghton, Ричард А .; Килинг, Ральф Ф .; Алин, Симона; Эндрюс, Оливер Д .; Антони, Питер; Барберо, Летисия; Бопп, Лоран; Шевалье, Фредерик; Chini, Louise P .; Ciais, Philippe; Карри, Ким; Делайр, Кристина; Дони, Скотт С .; Фридлингштейн, Пьер; Гкрицалис, Танос; Харрис, Ян; Хаук, Джудит; Хаверд, Ванесса; Хоппема, Марио; Klein Goldewijk, Kees; и другие. (2016). «Глобальный углеродный бюджет 2016» . Данные науки о Земле . 8 (2): 605–649. Bibcode : 2016ESSD .... 8..605L . doi :10.5194 / essd-8-605-2016 .
  118. ^ a b c Лейд, Стивен Дж .; Донж, Джонатан Ф .; Фетцер, Инго; Андерис, Джон М .; Пиво христианское; Корнелл, Сара Э .; Гассер, Томас; Норберг, Джон; Ричардсон, Кэтрин; Рокстрём, Йохан; Штеффен, Уилл (2018). «Аналитически поддающаяся обработке обратная связь между климатом и углеродным циклом в условиях антропогенного воздействия 21 века» . Динамика системы Земли . 9 (2): 507–523. Bibcode : 2018ESD ..... 9..507L . DOI : 10.5194 / ПАЗ-9-507-2018 . Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
  119. ^ Межправительственная группа экспертов по изменению климата, под ред. (2014). «Углерод и другие биогеохимические циклы». Изменение климата 2013 - основы физических наук . С. 465–570. DOI : 10.1017 / CBO9781107415324.015 . hdl : 11858 / 00-001M-0000-0023-E34E-5 . ISBN 9781107415324.
  120. ^ Joos, F .; Roth, R .; Fuglestvedt, JS; Петерс, Г.П .; Enting, IG; фон Бло, В .; Бровкин, В .; Берк, EJ; Eby, M .; Эдвардс, штат Северная Каролина; Фридрих, Т .; Frölicher, TL; Halloran, PR; Холден, ПБ; Jones, C .; Kleinen, T .; Маккензи, FT; Matsumoto, K .; Meinshausen, M .; Платтнер, Г.-К .; Reisinger, A .; Segschneider, J .; Shaffer, G .; Steinacher, M .; Strassmann, K .; Tanaka, K .; Тиммерманн, А .; Уивер, AJ (2013). «Углекислый газ и функции импульсной реакции климата для расчета показателей парниковых газов: многомодельный анализ» . Химия и физика атмосферы . 13 (5): 2793–2825. Bibcode : 2013ACP .... 13.2793J . DOI : 10,5194 / ACP-13-2793-2013.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Аппенцеллер, Тим (февраль 2004 г.). «Дело о пропавшем углероде» . Журнал National Geographic . (Статья о пропавшем поглотителе углерода.)
  • Хоутон, РА (2005). «Современный углеродный цикл». В Уильяме Х. Шлезингере (ред.). Биогеохимия . Амстердам: Elsevier Science. стр.  473 -513. ISBN 978-0-08-044642-4.
  • Янзен, ХХ (2004). «Круговорот углерода в земных системах - перспектива почвоведения». Сельское хозяйство, экосистемы и окружающая среда . 104 (3): 399–417. CiteSeerX  10.1.1.466.622 . DOI : 10.1016 / j.agee.2004.01.040 .
  • Миллеро, Фрэнк Дж. (2005). Химическая океанография (3-е изд.). CRC Press. ISBN 978-0-8493-2280-8.

Внешние ссылки [ править ]

  • Программа Carbon Cycle Science Programme - межведомственное партнерство.
  • Группа NOAA по парниковым газам с углеродным циклом
  • Глобальный углеродный проект - инициатива Партнерства по науке о Земле
  • ЮНЕП - Современный углеродный цикл - Уровни и потоки углерода при изменении климата
  • Орбитальная углеродная обсерватория НАСА
  • CarboSchools , европейский веб-сайт с множеством ресурсов для изучения углеродного цикла в средних школах.
  • Углерод и климат , образовательный веб-сайт с апплетом углеродного цикла для моделирования ваших собственных прогнозов.