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कार्बन चक्र कई जैव-रासायनिक चक्रों में से एक है, जिसके द्वारा जीवन के लिए आवश्यक विभिन्न यौगिकों, जैसे कि पानी, नाइट्रोजन, सल्फर, कार्बन, और फॉस्फोरस को चयापचय, भूवैज्ञानिक और मौसम संबंधी प्रक्रियाओं के माध्यम से लगातार पुनर्नवीनीकरण किया जाता है। कार्बन वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड के रूप में मौजूद है और महासागरों में विघटित होता है, जीवों में कार्बनिक कार्बन के रूप में, और कैल्शियम कार्बोनेट जैसे तलछट खनिजों के हिस्से के रूप में। आम तौर पर, इन विभिन्न जलाशयों के बीच कार्बन के आंदोलनों को प्रभावी ढंग से संतुलित किया जाता है ताकि प्रत्येक में कार्बन की मात्रा अपेक्षाकृत स्थिर हो या केवल सहस्त्राब्दी के दौरान ही बदल जाए। हालांकि, औद्योगिक क्रांति के बाद से, मानव जीवाश्म ईंधन जला रहे हैं और भारी मात्रा में कार्बन को वायुमंडल में जारी कर रहे हैं, जिसका जलवायु और पारिस्थितिक तंत्र पर दूरगामी प्रभाव पड़ सकता है।
जैविक कारक
कार्बन जीवन के लिए सबसे महत्वपूर्ण तत्वों में से एक है, और परिभाषा के अनुसार, सभी कार्बनिक अणुओं का हिस्सा है। वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड को प्रकाश संश्लेषक पौधों, शैवाल और फाइटोप्लांकटन द्वारा कार्बनिक कार्बन में बदल दिया जाता है, जिसे "उत्पादक" के रूप में भी जाना जाता है। सभी जानवरों सहित लगभग सभी अन्य जीव, अंततः इन उत्पादकों से अपना कार्बन प्राप्त करते हैं। सभी जीवों, उत्पादकों में शामिल हैं, कोशिकीय श्वसन के परिणामस्वरूप कार्बन डाइऑक्साइड को छोड़ते हैं, जिस प्रक्रिया से कार्बोहाइड्रेट को जीवन के लिए आवश्यक ऊर्जा जारी करने के लिए चयापचय किया जाता है। प्रकाश संश्लेषण और सेलुलर श्वसन के प्रभावों के बीच, वायुमंडल और जीवमंडल के बीच कार्बन चक्र। सबसे महत्वपूर्ण अपवाद वे जीव हैं, जिनमें ज्यादातर फाइटोप्लांकटन और अन्य जानवर हैं जो कैल्शियम कार्बोनेट से बने गोले हैं, जो समुद्र के तल पर तलछट के नीचे दबे हुए हैं, इससे पहले कि उनका कार्बन अपघटन के माध्यम से छोड़ा जा सके। यह कार्बन कार्बन चक्र के जैविक और वायुमंडलीय भागों से प्रभावी रूप से हटा दिया जाता है, अंत में कुछ शर्तों, तेल, कोयला, या प्राकृतिक गैस के तहत चूना पत्थर का रूप ले लेता है।
भूवैज्ञानिक कारक
एक ही समय में अधिक चूना पत्थर और कार्बन युक्त खनिजों को धीरे-धीरे बनाया जा रहा है, हवा और वर्षा की ताकतों द्वारा मौजूदा तलछट को धीरे-धीरे मिटाया जा रहा है। चूना पत्थर और अन्य तलछट वर्षा के पानी से घुल जाते हैं, कार्बन को वापस जीवमंडल में छोड़ते हैं। सबडक्शन, जो तब होता है जब एक टेक्टोनिक प्लेट को दूसरे के नीचे मजबूर किया जाता है, यह भी कार्बन चक्र का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। कार्बन युक्त तलछट को सतह से काफी नीचे धकेल दिया जाता है, जिससे वे पिघलते हैं, अंततः अपने कार्बन को छोड़ते हैं। यह कार्बन अचानक ज्वालामुखी विस्फोट के हिस्से के रूप में जारी किया जाता है, और धीरे-धीरे, गर्म स्प्रिंग्स, फिशर और वेंट के माध्यम से लीक के रूप में।
जीवाश्म ईंधन
कार्बन चक्र पर मनुष्यों का प्राथमिक प्रभाव जीवाश्म ईंधन के जलने से है, जो कार्बन को वायुमंडल में दफन करता है। जीवाश्म ईंधन, जिसमें पेट्रोलियम, प्राकृतिक गैस और कोयला शामिल हैं, का उपयोग वैश्विक अर्थव्यवस्था के लगभग हर पहलू में किया जाता है। ऑटोमोबाइल सबसे अधिक दृश्यमान उदाहरण हैं, लेकिन अधिक कार्बन डाइऑक्साइड वास्तव में कोयले और प्राकृतिक गैस संयंत्रों द्वारा उत्पादित होता है जो औद्योगिक और आवासीय दोनों उपयोगों के लिए बिजली का उत्पादन करते हैं। औद्योगिक कृषि भी जीवाश्म ईंधन ऊर्जा पर चलती है। सभी कृत्रिम उर्वरकों को एक प्रक्रिया द्वारा संश्लेषित किया जाता है जो जीवाश्म ईंधन को जलाता है - आमतौर पर प्राकृतिक गैस। पिछली आधी सदी में विभिन्न अध्ययनों ने कार्बन डाइऑक्साइड में परिवर्तन को ट्रैक किया है। सबसे लंबे समय तक चलने वाले अध्ययन की शुरुआत 1958 में हवाई में चार्ल्स कीलिंग द्वारा की गई थी, और यह वायुमंडलीय कार्बन के स्तर में तेजी से वृद्धि दर्शाता है। बर्फ के कोर से साक्ष्य बताते हैं कि कार्बन का स्तर आधे मिलियन वर्षों से अधिक है
वनों की कटाई
व्यापक रूप से वनों की कटाई, विशेष रूप से उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में, अधिक कार्बन का विघटन के माध्यम से छोड़ा जाता है और कम कार्बन को प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से अनुक्रमित किया जाता है, जिस प्रक्रिया से पौधे और कुछ बैक्टीरिया सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग करते हैं जो वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड से कार्बोहाइड्रेट का निर्माण करते हैं। हालांकि कुछ क्षेत्रों को वन्यजीवों के संरक्षण के लिए अलग रखा गया है, लेकिन इमारती लकड़ी की कटाई और कृषि भूमि को साफ़ करने के उद्देश्य से जल और कटाव की चपेट में हैं।
ग्रीनहाउस प्रभाव
कार्बन डाइऑक्साइड के स्तर में वृद्धि के बारे में मुख्य चिंता इस तथ्य से आती है कि कार्बन डाइऑक्साइड एक ग्रीनहाउस गैस है। यह पृथ्वी की सतह से अवरक्त विकिरण को जाल में डाल देता है जो अन्यथा अंतरिक्ष में बच जाएगा, प्रभावी रूप से ग्रह को इन्सुलेट करेगा और इसका तापमान बढ़ाएगा। जलवायु परिवर्तन पर यूएन इंटरनेशनल पैनल, वैज्ञानिक समुदाय के कई लोगों के साथ, का मानना है कि मनुष्य जैव जलवायु, कृषि, मौसम, और हर के समग्र स्वास्थ्य के लिए संभावित भारी परिणामों के साथ कार्बन चक्र को काफी हद तक परेशान कर रहे हैं। ग्रह पर पारिस्थितिकी तंत्र।