Le cycle du carbone

Le carbone est un élément très important, car il compose la matière organique, qui est un part de toute la vie. Le carbone suit un certain itinéraire sur la terre, qui est appelé cycle du carbone. A travers le cycle du carbone, nous pouvons également étudier les diagrammes de distribution d'énergie sur la Terre, puisque la plupart de l'énergie chimique, nécessaire à la vie, est stockée dans les composés organiques entre les atomes de carbones et d'autres atomes.
Le cycle du carbone se compose naturellement de deux parties, le cycle de carbone terrestre et aquatique. Le cycle de carbone aquatique est concerné par les mouvement de carbone à travers les écosystèmes aquatiques, et le cycle du carbone terrestre est concerné par le mouvement de carbone à travers les écosystèmes terrestres.

Le cycle du carbone est basé sur le dioxyde de carbone (CO₂), qui peut être fourni à l'air sous forme de gaz, et à l'eau sous forme dissoute. Les plantes terrestres utilisent le dioxyde de carbone de l'atmosphère pour créer l'oxygène qui permettra la vie animale. Les plantes aquatiques fournissent aussi de l'oxygène, mais ils peuvent utiliser le dioxyde de carbone de l'eau.
Le procédé de génération d'oxygène est appelé photosynthèse. Lors de la photosynthèse, les plantes et autres producteurs transforment le dioxyde de carbone et l'eau en hydrates de carbone, tel que le glucose, sous l'action de la lumière du soleil. Seul les plantes et certaines bactéries ont la faculté d'effectuer ce procédé grâce à la chlorophylle qu'ils possèdent (chlorophylle: pigment vert élaboré par les chloroplastes, qui capte l'énergie lumineuse nécessaire à la synthèse des éléments organiques à partir de l'eau et du gaz carbonique).

La réaction total de la photosynthèse est:
dioxyde de carbone +   eau  + énergie solaire ->  glucose   +   oxygène
      6 CO₂             + 6 H₂O + énergie solaire ->  C₆H₁₂O₆  +     6 O₂

L'oxygène produite lors de la photosynthèse pourra supporter les formes de vie non-productrice, tels que les animaux, et la plupart des microorganismes. Les animaux sont appelé consommateurs, parce qu'ils utilisent l'oxygène créé par les plantes. Le dioxyde de carbone est relâché dans l'atmosphère durant la respiration des consommateurs, qui décomposent le glucose et d'autres complexes organiques et convertissent le carbone en dioxyde de carbone, réutilisé ensuite par les "producteurs d'oxygène".

Le carbone utilisé par les producteurs d'oxygène, les composeurs et les décomposeurs, circule rapidement à travers l'air, l'eau et les biotes. Mais, le carbone peut aussi être stocké sous forme de biomasse dans les racines des arbres et d'autres matières organiques durant des années. Ce carbone est alors relâché dans l'atmosphère par décomposition, comme il a été noté précédemment.
Toutes les matières organiques ne sont pas décomposées immédiatement. Sous certaines conditions, la matière des plantes mortes s'accumule plus rapidement qu'elle ne se décompose dans un écosystème. Les restes formes les dépôts souterrains. Lorsque les couches de sédiments compressent cette matière, des combustibles fossiles seront formés, après plusieurs siècles. Des procédés géologiques à long terme pourront exposer le carbone de ces combustibles à l'air après une longue période, mais habituellement le carbone des combustibles fossiles est relâché lors de procédé de combustion réalisé par l'homme.
La combustion des combustibles fossiles nous a fourni de l'énergie depuis très longtemps. Mais la population humaine s'est étendue ainsi que nos demandes en énergie. C'est pourquoi, les combustibles fossiles sont brulés très intensément. Ceci n'est pas sans conséquences, puisque nous brulons des combustibles fossiles plus rapidement qu'ils ne se développent. A cause de nos activités, les combustibles fossiles sont devenus des ressources non-renouvelables.

Bien que la combustion des combustibles fossiles ajoute du dioxyde de carbone à l'air, certain d'entre eux sont aussi relâché lors de procédés naturels, tel que l'éruption volcanique.

Dans l'écosystème aquatique, le dioxyde de carbone peut être stocké dans les roches et les sédiments. Il prendra un long temps avant que le dioxyde de carbone soit relâché par la désagrégation des roches ou des processus géologiques qui apportent les sédiments à la surface de l'eau.
Le dioxyde de carbone stocké dans l'eau sera présent à la fois comme ions carbonates ou bicarbonates. Ces ions forment une part importante des tampons naturels qui empêche l'eau de devenir trop acide ou trop basique. Lorsque le soleil chauffe l'eau, les ions carbonates et bicarbonates retourneront dans l'atmosphère sous forme de dioxyde de carbone.

Les représentations schématiques des cycles de carbone aquatique et terrestre sont présentés ci-dessous:

Le dioxyde de carbone; un gaz à effet de serre

Comme beaucoup de personne le savent, le dioxyde de carbone est un gaz à effet de serre, ce qui signifie que trop de dioxyde de carbone dans l'air peut provoquer un réchauffement de la planète.
Les hommes émettent de grandes quantités de dioxyde de carbone lors de leurs procédés de combustion et à cause de ça, il y a des problèmes d'effet de serre. L'effet de serre signifie que le climat est affecté par de grandes concentrations de gaz à effet de serre sur terre.
Ces dernières années, un climat chaud s'est développé à cause de la grande quantité de dioxyde de carbone et des autres gaz à effet de serre qui furent émis. Ce climat chaud peut causer des problèmes, tels que la fonte des glaces en Arctique.

Pour plus d'informations sur le CO₂, consultez la page sur le dioxyde de carbone

Pour plus d'informations sur le carbone, consultez le tableau périodique

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