stringtranslate.com

Углеродный цикл

Быстрый углеродный цикл, показывающий перемещение углерода между сушей, атмосферой и океанами в миллиардах тонн (гигатонн) в год. Желтые цифры — это естественные потоки, красные — вклад человека, а белые — накопленный углерод. Эффекты медленного (или глубокого) углеродного цикла, такие как вулканическая и тектоническая активность, не включены. [1]

Углеродный цикл — это часть биогеохимического цикла , в ходе которого происходит обмен углеродом между биосферой , педосферой , геосферой , гидросферой и атмосферой Земли . Другие основные биогеохимические циклы включают круговорот азота и круговорот воды . Углерод является основным компонентом биологических соединений, а также основным компонентом многих минералов, таких как известняк . Углеродный цикл включает в себя последовательность событий, которые являются ключом к тому, чтобы сделать Землю способной поддерживать жизнь. Он описывает движение углерода при его переработке и повторном использовании в биосфере, а также долгосрочные процессы секвестрации (хранения) углерода и его выброса из поглотителей углерода .

Для описания динамики углеродного цикла можно различать быстрый и медленный углеродный цикл . Быстрый углеродный цикл также называют биологическим углеродным циклом . Быстрые углеродные циклы могут завершиться в течение нескольких лет, перемещая вещества из атмосферы в биосферу, а затем обратно в атмосферу. Медленные или геологические циклы (также называемые глубоким углеродным циклом ) могут занять миллионы лет, в результате чего вещества перемещаются через земную кору между горными породами, почвой, океаном и атмосферой. [2]

Человеческая деятельность нарушала быстрый углеродный цикл на протяжении многих столетий, изменяя землепользование, а также недавнюю добычу ископаемого углерода в промышленных масштабах ( добыча угля , нефти и газа , а также производство цемента ) из геосферы. [1] [3] К 2020 году содержание углекислого газа в атмосфере увеличилось почти на 52% по сравнению с доиндустриальным уровнем, что привело к усилению нагрева атмосферы и поверхности Земли Солнцем. [4] [5] Увеличение количества углекислого газа также привело к снижению значения pH океана и фундаментально меняет химический состав морской среды . [6] [7] Большая часть ископаемого углерода была добыта всего за последние полвека, и темпы его добычи продолжают быстро расти, способствуя антропогенному изменению климата . [8] [9]

Основные отделения

Углеродный цикл был впервые описан Антуаном Лавуазье и Джозефом Пристли и популяризирован Хамфри Дэви . [10] Глобальный углеродный цикл в настоящее время обычно делится на следующие основные резервуары углерода (также называемые пулами углерода ), связанные между собой путями обмена: [11] : 5–6 

Обмен углерода между резервуарами происходит в результате различных химических, физических, геологических и биологических процессов. Океан содержит самый большой активный пул углерода у поверхности Земли. [12] Естественные потоки углерода между атмосферой, океаном, наземными экосистемами и отложениями достаточно сбалансированы; поэтому уровень углерода был бы примерно стабильным без влияния человека. [4] [13]

Атмосфера

Компьютерная модель, показывающая год жизни атмосферного углекислого газа и то, как он путешествует по земному шару  [14]

Углерод в атмосфере Земли существует в двух основных формах: углекислый газ и метан . Оба эти газа поглощают и сохраняют тепло в атмосфере и частично ответственны за парниковый эффект . [12] Метан производит больший парниковый эффект на объем по сравнению с углекислым газом, но он существует в гораздо меньших концентрациях и более недолговечен, чем углекислый газ. Таким образом, углекислый газ вносит больший вклад в глобальный парниковый эффект, чем метан. [15]

Углекислый газ удаляется из атмосферы преимущественно посредством фотосинтеза и поступает в земную и океаническую биосферу. Углекислый газ растворяется также непосредственно из атмосферы в водоемы (океан, озера и т. д.), а также растворяется в осадках по мере падения капель дождя через атмосферу. При растворении в воде углекислый газ вступает в реакцию с молекулами воды и образует угольную кислоту , которая способствует повышению кислотности океана. Затем он может быть поглощен камнями в результате выветривания. Он также может окислять другие поверхности, которых касается, или быть смыт в океан. [16]

Концентрации CO 2 за последние 800 000 лет, измеренные по кернам льда (синий/зеленый) и напрямую (черный)

Деятельность человека за последние два столетия привела к увеличению количества углерода в атмосфере почти на 50% по состоянию на 2020 год, главным образом в форме углекислого газа, как за счет изменения способности экосистем извлекать углекислый газ из атмосферы, так и за счет его выбросов. напрямую, например, путем сжигания ископаемого топлива и производства бетона. [5] [12]

В далеком будущем (2–3 миллиарда лет) скорость поглощения углекислого газа почвой посредством карбонатно-силикатного цикла, вероятно, увеличится из-за ожидаемых изменений на солнце по мере его старения. Ожидаемое увеличение яркости Солнца, вероятно, ускорит скорость выветривания поверхности. [17] В конечном итоге это приведет к тому, что большая часть углекислого газа в атмосфере будет поглощена земной корой в виде карбоната. [18] [19] [20] Как только концентрация углекислого газа в атмосфере упадет ниже примерно 50 частей на миллион (допуски варьируются в зависимости от вида), фотосинтез C 3 станет невозможен. [19] Было предсказано, что это произойдет через 600 миллионов лет от настоящего времени, хотя модели различаются. [21]

Как только океаны на Земле испарятся примерно через 1,1 миллиарда лет, [17] 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]

Земная биосфера

Количество углерода, хранящегося в различных наземных экосистемах Земли, в гигатоннах. [23]

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, [4] а почва содержит около 1500 гигатонн углерода. [24] Большую часть углерода в земной биосфере составляет органический углерод, [25] в то время как около трети углерода в почве 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 в органический углерод, а гетеротрофы получают углерод, потребляя другие организмы.

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

Портативная система дыхания почвы, измеряющая поток CO 2 в почве .

Углерод покидает земную биосферу несколькими способами и в разных временных масштабах. Сгорание или дыхание органического углерода быстро выбрасывает его 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 он будет смыт в реки в результате эрозии или выброшен в атмосферу в результате дыхания почвы . В период с 1989 по 2008 год дыхание почвы увеличивалось примерно на 0,1% в год. [28] В 2008 году общий объем выбросов CO 2 в результате дыхания почвы составил примерно 98 миллиардов тонн , что примерно в 3 раза больше углерода, чем люди сейчас выбрасывают в атмосферу каждый год за счет сжигания ископаемого топлива (это не представляет собой чистый объем выбросов CO 2 ). перенос углерода из почвы в атмосферу, поскольку дыхание в значительной степени компенсируется поступлением углерода в почву). Необходима ссылка Есть несколько правдоподобных объяснений этой тенденции, но наиболее вероятное объяснение заключается 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, меняется в ходе изменения климата . [29]

Океан

Океан концептуально можно разделить на поверхностный слой , в котором вода часто (ежедневно или ежегодно) контактирует с атмосферой, и глубокий слой ниже типичной глубины смешанного слоя в несколько сотен метров или меньше, в пределах которого время между последовательными контактами могут пройти столетия. Растворенный неорганический углерод (DIC) в поверхностном слое быстро обменивается с атмосферой, поддерживая равновесие. Отчасти потому, что концентрация DIC в нем примерно на 15% выше [30] , но главным образом из-за большего объема глубокий океан содержит гораздо больше углерода — это самый большой пул активно циклического углерода в мире, содержащий в 50 раз больше, чем атмосфера. [12] — но время достижения равновесия с атмосферой составляет сотни лет: обмен углеродом между двумя слоями, обусловленный термохалинной циркуляцией , происходит медленно. [12]

Углерод попадает в океан главным образом за счет растворения углекислого газа в атмосфере, 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 цепи, либо осаждаться в более глубокие, более богатые углеродом слои океана в виде мертвых мягких тканей или в раковинах в виде карбоната кальция . Он циркулирует в этом слое в течение длительных периодов времени, прежде чем либо отложится в виде осадка, либо, в конечном итоге, вернется в поверхностные воды посредством термохалинной циркуляции. [4]

Океаны являются основными (с современным значением pH от 8,1 до 8,2). Увеличение содержания CO 2 в атмосфере сдвигает pH океана в сторону нейтрального в результате процесса, называемого подкислением океана . Поглощение CO 2 океаном является одной из наиболее важных форм связывания углерода . Прогнозируемая скорость снижения pH может замедлить биологическое осаждение карбонатов кальция , тем самым уменьшая способность океана поглощать CO 2 . [31] [32]

Геосфера

Диаграмма, показывающая относительные размеры (в гигатоннах) основных резервуаров углерода на Земле. Для сравнения включены совокупные изменения (до 2014 года) в результате землепользования и выбросов ископаемого углерода. [23]

Геологическая составляющая 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 . [12] Большая часть углерода, хранящегося в мантии Земли, хранилась там, когда Земля формировалась. [34] Часть его отложилась в виде органического углерода из биосферы. [35] Около 80% углерода, хранящегося в геосфере, составляет известняк и его производные, которые образуются в результате отложения карбоната кальция , хранящегося в раковинах морских организмов. Остальные 20% хранятся в виде керогенов , образовавшихся в результате осаждения и захоронения земных 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 при метаморфизме карбонатных пород при их погружении в мантию Земли. Этот углекислый газ может попадать в атмосферу и океан через вулканы и горячие точки . [34] Он также может быть удален людьми путем прямой добычи керогена в виде ископаемого топлива . После добычи ископаемое топливо сжигается для высвобождения энергии и выброса хранящегося в нем углерода в атмосферу.

Виды динамики

Медленный (или глубокий) углеродный цикл осуществляется через горные породы.
Быстрый углеродный цикл осуществляется через биосферу, см. диаграмму в начале статьи ↑

Существует 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 простираться глубоко в мантию и может занять миллионы лет, перемещая углерод через земную кору между горными породами, почвой, океаном и атмосферой. [2]

Быстрый углеродный цикл включает относительно кратковременные биогеохимические процессы между окружающей средой и живыми организмами биосферы (см. схему в начале статьи). Он включает перемещение углерода между атмосферой, наземными и морскими экосистемами, а также почвами и отложениями морского дна. Быстрый цикл включает годовые циклы, включающие фотосинтез, и десятилетние циклы, включающие вегетативный рост и разложение. Реакция быстрого углеродного цикла на деятельность человека будет определять многие из наиболее непосредственных последствий изменения климата. [36] [37] [38] [39] [40]

Медленный (или глубокий) углеродный цикл включает в себя средне- и долгосрочные геохимические процессы, принадлежащие циклу горных пород (см. Диаграмму справа). Обмен между океаном и атмосферой может занять столетия, а выветривание горных пород — миллионы лет. Углерод в океане осаждается на дно океана, где может образовывать осадочные породы и погружаться в мантию Земли . Процессы горообразования приводят к возвращению этого геологического углерода на поверхность Земли. Там породы выветриваются, а углерод путем дегазации возвращается в атмосферу и реками в океан. Другой геологический углерод возвращается в океан посредством гидротермальной эмиссии ионов кальция. За год по этому медленному циклу перемещается от 10 до 100 миллионов тонн углерода. Сюда входят вулканы, возвращающие геологический углерод непосредственно в атмосферу в виде углекислого газа. Однако это менее одного процента углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу при сжигании ископаемого топлива. [2] [36] [41]

Подпроцессы быстрого углеродного цикла

Земной углерод в круговороте воды

Куда уходит земной углерод с течением воды  [42]

Движение земного углерода в круговороте воды показано на диаграмме справа и объяснено ниже:  [42]

  1. Атмосферные частицы действуют как ядра конденсации облаков , способствуя образованию облаков. [43] [44]
  2. Капли дождя поглощают органический и неорганический углерод за счет улавливания частиц и адсорбции органических паров при падении на Землю. [45] [46]
  3. Горения и извержения вулканов производят высококонденсированные полициклические ароматические молекулы (т.е. черный углерод ), которые возвращаются в атмосферу вместе с парниковыми газами, такими как CO 2 . [47] [48]
  4. Наземные растения фиксируют атмосферный CO 2 посредством фотосинтеза , возвращая часть его обратно в атмосферу посредством дыхания . [49] Лигнин и целлюлоза составляют до 80% органического углерода в лесах и 60% на пастбищах. [50] [51]
  5. Подстилочный и корневой органический углерод смешиваются с осадочным материалом, образуя органические почвы, в которых растительный и петрогенный органический углерод накапливается и трансформируется под действием микробов и грибков. [52] [53] [54]
  6. Вода поглощает растения и осажденный растворенный органический углерод (DOC) и растворенный неорганический углерод (DIC) , полученный из аэрозолей, когда она проходит над лесными пологами (т. е. сквозным потоком ) и вдоль стволов/стеблей растений (т. е. стеблевой поток ). [55] Биогеохимические преобразования происходят, когда вода впитывается в почвенный раствор и резервуары подземных вод [56] [57] , а поверхностный сток происходит, когда почвы полностью насыщены водой, [58] или когда выпадение осадков происходит быстрее, чем насыщение почв. [59]
  7. Органический углерод, полученный из земной биосферы и первичной продукции in situ , разлагается микробными сообществами в реках и ручьях наряду с физическим разложением (т.е. фотоокислением ), что приводит к потоку CO 2 из рек в атмосферу, который имеет тот же порядок Величина представляет собой количество углерода, ежегодно улавливаемого земной биосферой. [60] [61] [62] Макромолекулы земного происхождения, такие как лигнин  [63] и черный углерод [64] , разлагаются на более мелкие компоненты и мономеры , в конечном итоге превращаясь в CO 2 , промежуточные продукты метаболизма или биомассу . 
  8. Озера, водохранилища и поймы рек обычно хранят большие количества органического углерода и отложений, но также испытывают чистую гетеротрофию в толще воды, в результате чего чистый поток CO 2 в атмосферу примерно на порядок меньше, чем в реках. [65] [62] Производство метана также обычно высоко в бескислородных отложениях пойм, озер и водохранилищ. [66]
  9. Первичное производство обычно увеличивается в речных шлейфах за счет экспорта речных питательных веществ. [67] [68] Тем не менее, воды эстуариев являются источником выбросов CO 2 в атмосферу во всем мире. [69]
  10. Прибрежные болота одновременно хранят и экспортируют синий углерод . [70] [71] [72] Предполагается, что болота и водно-болотные угодья имеют такой же поток CO 2 в атмосферу, как и реки во всем мире. [73]
  11. Континентальные шельфы и открытый океан обычно поглощают CO 2 из атмосферы. [69]
  12. Морской биологический насос улавливает небольшую, но значительную часть поглощенного CO 2 в виде органического углерода в морских отложениях (см. ниже). [74] [42]

Сухопутный сток в океан

Как углерод перемещается из внутренних вод в океан
В наземных экосистемах происходят обмен углекислого газа, фотосинтетическое производство и дыхание наземной растительности, выветривание горных пород и седиментация. Углерод переносится в океан через континуум суша-река-эстуарий в форме органического и неорганического углерода. В океанических экосистемах происходит обмен углерода на границе раздела воздух-вода, его транспортировка, трансформация и седиментация. [75]

Наземные и морские экосистемы связаны главным образом речным транспортом, который выступает в качестве основного канала, по которому эрозионные вещества наземного происхождения попадают в океанические системы. Обмен веществ и энергии между земной биосферой и литосферой , а также процессы фиксации и окисления органического углерода в совокупности регулируют запасы углерода и дикислорода (О 2 ) в экосистемах. [75]

Речной транспорт, являющийся основным соединительным каналом этих бассейнов, будет транспортировать чистую первичную продуктивность (главным образом в форме растворенного органического углерода (РОУ) и твердых частиц органического углерода (РОУ)) из наземных в океанические системы. [76] Во время транспортировки часть DOC быстро возвращается в атмосферу в результате окислительно-восстановительных реакций , вызывая «дегазацию углерода» между слоями хранения между землей и атмосферой. [77] [78] Оставшийся DOC и растворенный неорганический углерод (DIC) также экспортируются в океан. [79] [80] [81] В 2015 году потоки экспорта неорганического и органического углерода из мировых рек оценивались в 0,50–0,70 Пг Су- 1 и 0,15–0,35 Пг Су- 1 соответственно. [80] С другой стороны, ВОУ могут оставаться захороненными в отложениях в течение длительного периода, а годовой глобальный поток ВОУ из суши в океан оценивается в 0,20 (+0,13,-0,07) Гг C y -1 . [82] [75]

Биологический насос в океане

Поток углерода через открытый океан

Биологический насос океана — это биологически управляемый механизм поглощения углерода океаном из атмосферы и поверхностного стока в глубокие недра океана и отложения морского дна . [83] Биологический насос — это не столько результат отдельного процесса, сколько сумма ряда процессов, каждый из которых может влиять на биологическую накачку. Насос перекачивает около 11 миллиардов тонн углерода каждый год в недра океана. Океан без биологического насоса приведет к тому, что уровень CO 2 в атмосфере будет примерно на 400 частей на миллион выше, чем в настоящее время. [84] [85] [86]

Большая часть углерода, включенного в органические и неорганические биологические вещества, образуется на поверхности моря, где затем может начать опускаться на дно океана. Глубокий океан получает большую часть своих питательных веществ из верхних слоев воды , когда они опускаются в виде морского снега . Он состоит из мертвых или умирающих животных и микробов, фекалий, песка и других неорганических материалов. [87]

Биологический насос отвечает за преобразование растворенного неорганического углерода (DIC) в органическую биомассу и перекачивание его в виде частиц или растворенного вещества в глубокие глубины океана. Неорганические питательные вещества и углекислый газ фиксируются в ходе фотосинтеза фитопланктоном, который как выделяет растворенное органическое вещество (РОВ), так и потребляется растительноядным зоопланктоном. Более крупный зоопланктон, например копеподы , переваривает фекальные шарики , которые можно повторно проглатывать и тонуть или собирать вместе с другим органическим детритом в более крупные и быстро тонущие агрегаты. РОВ частично потребляется бактериями и выдыхается; оставшееся тугоплавкое РОВ переносится и смешивается с глубоководными водами. РОВ и агрегаты, экспортируемые в глубокие воды, потребляются и выдыхаются, возвращая таким образом органический углерод в огромный глубоководный резервуар океана DIC. [88]

Одна клетка фитопланктона имеет скорость погружения около одного метра в день. Учитывая, что средняя глубина океана составляет около четырех километров, этим клеткам может потребоваться более десяти лет, чтобы достичь дна океана. Однако в результате таких процессов, как коагуляция и изгнание фекальных гранул хищников, эти клетки образуют агрегаты. Эти агрегаты имеют скорость погружения на несколько порядков большую, чем отдельные клетки, и завершают свое путешествие на глубину за считанные дни. [89]

Около 1% частиц, покидающих поверхность океана, достигают морского дна и потребляются, выдыхаются или захораниваются в отложениях. Конечным эффектом этих процессов является удаление углерода в органической форме с поверхности и возвращение его в DIC на больших глубинах, поддерживая градиент DIC от поверхности к глубине океана. Термохалинная циркуляция возвращает глубоководный океанический DIC в атмосферу в тысячелетних масштабах. Углерод, захороненный в отложениях, может погружаться в мантию Земли и сохраняться в течение миллионов лет в рамках медленного углеродного цикла (см. следующий раздел). [88]

Подпроцессы медленного углеродного цикла

Движение океанических плит, несущих соединения углерода, через мантию.

Медленный или глубокий круговорот углерода — важный процесс, хотя он не так хорошо изучен, как относительно быстрое движение углерода через атмосферу, земную биосферу, океан и геосферу. [90] Глубокий углеродный цикл тесно связан с движением углерода на поверхности Земли и в атмосфере. Если бы этот процесс не существовал, углерод оставался бы в атмосфере, где он накапливался бы до чрезвычайно высоких уровней в течение длительных периодов времени. [91] Таким образом, позволяя углероду возвращаться на Землю, глубокий углеродный цикл играет решающую роль в поддержании земных условий, необходимых для существования жизни.

Кроме того, этот процесс важен еще и просто потому, что он переносит через планету огромное количество углерода. 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. [92] Разбуривание и физическое наблюдение глубинных углеродных процессов, очевидно, чрезвычайно сложны, поскольку нижняя мантия и ядро ​​простираются на глубину от 660 до 2891 км и от 2891 до 6371 км вглубь Земли соответственно. Соответственно, мало что достоверно известно о роли углерода в недрах Земли. Тем не менее, несколько свидетельств, многие из которых получены в результате лабораторного моделирования глубинных условий Земли, указывают на механизмы движения элемента вниз в нижнюю мантию, а также на формы, которые принимает углерод при экстремальных температурах и давлениях этого слоя. Кроме того, такие методы, как сейсмология , привели к лучшему пониманию потенциального присутствия углерода в ядре Земли.

Углерод в нижней мантии

Выделение углерода посредством различных процессов  [93]

Углерод в основном попадает в мантию в виде богатых карбонатами отложений на тектонических плитах океанической коры, которые втягивают углерод в мантию при субдукции . О циркуляции углерода в мантии, особенно в недрах Земли, известно немногое, но многие исследования пытались расширить наше понимание движения и форм этого элемента в этом регионе. Например, исследование 2011 года показало, что круговорот углерода распространяется вплоть до нижней мантии . В ходе исследования были проанализированы редкие сверхглубокие алмазы на участке в Жуине, Бразилия , и установлено, что объемный состав некоторых включений алмазов соответствует ожидаемому результату плавления и кристаллизации базальта при более низких температурах и давлениях мантии. [94] Таким образом, результаты исследования показывают, что кусочки 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 обнаруженному. [95]

Однако карбонаты, спускающиеся в нижнюю мантию, помимо образования алмазов, сталкиваются и с другой судьбой. В 2011 году карбонаты подверглись воздействию среды, аналогичной той, что находится на глубине 1800 км под Землей, в нижней части мантии. Это привело к образованию магнезита , сидерита и многочисленных разновидностей графита . [96] 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 является результатом его более высокой температуры плавления. [97] Следовательно, ученые пришли к выводу, что карбонаты подвергаются восстановлению по мере того, как они спускаются в мантию, прежде чем стабилизироваться на глубине в среде с низкой фугитивностью кислорода. Магний, железо и другие металлические соединения действуют как буферы на протяжении всего процесса. [98] Присутствие восстановленных элементарных форм углерода, таких как графит, указывает на то, что соединения углерода восстанавливаются по мере их спуска в мантию.

Углерод тетраэдрически связан с кислородом.

Полиморфизм изменяет стабильность карбонатных соединений на разных глубинах Земли. В качестве иллюстрации лабораторное моделирование и расчеты теории функционала плотности показывают, что тетраэдрически координированные карбонаты наиболее стабильны на глубинах, приближающихся к границе ядро-мантия . [99] [96] Исследование 2015 года показывает, что высокое давление в нижней мантии вызывает переход углеродных связей с гибридных орбиталей sp 2 на sp 3 , что приводит к тетраэдрическому соединению углерода с кислородом. [100] Тригональные группы CO 3 не могут образовывать полимеризуемые сети, в то время как тетраэдрические CO 4 могут, что означает увеличение координационного числа углерода и, следовательно, радикальные изменения в свойствах карбонатных соединений в нижней мантии. Например, предварительные теоретические исследования показывают, что высокое давление приводит к увеличению вязкости карбонатного расплава; меньшая подвижность расплавов вследствие его повышенной вязкости приводит к появлению крупных отложений углерода глубоко в мантии. [101]

Соответственно, углерод может оставаться в нижней мантии в течение длительного периода времени, но большие концентрации углерода часто возвращаются в литосферу. Этот процесс, называемый дегазацией углерода, является результатом декомпрессионного плавления карбонатной мантии, а также мантийных плюмов , переносящих соединения углерода вверх к земной коре. [102] Углерод окисляется при восхождении к горячим вулканическим точкам, где он затем выделяется в виде CO 2 . Это происходит для того, чтобы атом углерода соответствовал степени окисления базальтов, извергающихся в таких районах. [103]

Знания об углероде в ядре можно получить путем анализа скоростей поперечных волн.

Углерод в ядре

Хотя присутствие углерода в ядре Земли строго ограничено, недавние исследования показывают, что в этом регионе могут храниться большие запасы углерода. [ нужны разъяснения ] Сдвиговые (S) волны , движущиеся через внутреннее ядро, движутся со скоростью примерно пятьдесят процентов от скорости, ожидаемой для большинства сплавов с высоким содержанием железа. [104] Поскольку считается, что ядро ​​состоит из сплава кристаллического железа и небольшого количества никеля, эта сейсмическая аномалия указывает на присутствие в ядре легких элементов, включая углерод. 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 волн внутреннего ядра. Таким образом, модель карбида железа может служить доказательством того, что ядро ​​содержит до 67% углерода Земли. [105] Кроме того, другое исследование показало, что в условиях давления и температуры внутреннего ядра Земли углерод растворялся в железе и образовывал стабильную фазу с тем же составом Fe 7 C 3 , хотя и со структурой, отличной от упомянутой ранее. [106] Таким образом, хотя количество углерода, потенциально хранящегося в ядре Земли, неизвестно, недавние исследования показывают, что присутствие карбидов железа может объяснить некоторые геофизические наблюдения.

Влияние человека на быстрый углеродный цикл

Выбросы углекислого газа и разделение
Схематическое изображение общего возмущения глобального углеродного цикла, вызванного антропогенной деятельностью, в среднем за период с 2010 по 2019 год.

Со времени промышленной революции и особенно после окончания Второй мировой войны человеческая деятельность существенно нарушила глобальный углеродный цикл, перераспределив огромные количества углерода из геосферы. [1] Люди также продолжают изменять функции естественных компонентов земной биосферы, изменяя растительность и другие виды землепользования. [12] Были разработаны и серийно производятся искусственные (синтетические) соединения углерода, которые будут сохраняться от десятилетий до тысячелетий в воздухе, воде и отложениях в качестве загрязняющих веществ. [107] [108] Изменение климата усиливается и вызывает дальнейшие косвенные антропогенные изменения в углеродном цикле как следствие различных положительных и отрицательных обратных связей . [29]

Изменение климата

Обратные связи климата и углеродного цикла и переменные состояния
, представленные в стилизованной модели
Углерод, запасаемый на суше, в растительности и почвах, агрегируется в единый запас c t . Углерод смешанного слоя океана, cm , является единственным явно смоделированным запасом углерода в океане; хотя для оценки обратной связи углеродного цикла также рассчитывается общее количество углерода в океане. [109]

Текущие тенденции изменения климата приводят к повышению температуры и кислотности океана , что приводит к изменению морских экосистем. [110] Кроме того, кислотные дожди и загрязненные стоки сельского хозяйства и промышленности меняют химический состав океана. Такие изменения могут иметь драматические последствия для таких чувствительных экосистем, как коралловые рифы , [111] тем самым ограничивая способность океана поглощать углерод из атмосферы в региональном масштабе и сокращая океаническое биоразнообразие во всем мире.

Обмен углеродом между атмосферой и другими компонентами системы Земли, известный под общим названием углеродный цикл, в настоящее время представляет собой важную отрицательную (смягчающую) обратную связь с воздействием антропогенных выбросов углерода на изменение климата. Поглотители углерода на суше и в океане в настоящее время ежегодно поглощают около четверти антропогенных выбросов углерода. [112] [109]

Ожидается, что в будущем эти обратные связи ослабнут, что усилит влияние антропогенных выбросов углерода на изменение климата. [113] Однако степень их ослабления весьма неопределенна, поскольку модели системы Земли предсказывают широкий диапазон поглощения углерода сушей и океаном даже при идентичных сценариях концентрации или выбросов в атмосфере. [114] [109] [115] Выбросы метана в Арктике, косвенно вызванные антропогенным глобальным потеплением, также влияют на углеродный цикл и способствуют дальнейшему потеплению.

Добыча и сжигание ископаемого углерода

Детали антропогенных потоков углерода, показывающие совокупную массу в гигатоннах за 1850–2018 годы (слева) и среднегодовую массу за 2009–2018 годы (справа). [3]

Самым масштабным и одним из наиболее быстро растущих воздействий человека на углеродный цикл и биосферу является добыча и сжигание ископаемого топлива , которое напрямую переносит углерод из геосферы в атмосферу. Углекислый газ также образуется и выделяется при обжиге известняка для производства клинкера . [116] Клинкер является промышленным предшественником цемента .

По состоянию на 2020 год всего было добыто около 450 гигатонн ископаемого углерода; количество, приближающееся к количеству углерода, содержащегося во всей живой земной биомассе Земли. [3] Недавние темпы глобальных выбросов непосредственно в атмосферу превысили поглощение растительностью и океанами. [117] [118] [119] [120] Ожидалось и наблюдалось, что эти поглотители удалят около половины добавленного атмосферного углерода в течение примерно столетия. [3] [121] [122] Тем не менее, такие поглотители, как океан, развивают свойства насыщения , и значительная часть (20–35%, на основе связанных моделей ) добавленного углерода, по прогнозам, остается в атмосфере на протяжении веков и тысячелетий. [123] [124]

Галогенуглероды

Галогенуглероды представляют собой менее распространенные соединения, разработанные для различных применений в промышленности; например, в качестве растворителей и хладагентов . Тем не менее, накопление относительно небольших концентраций (частей на триллион) хлорфторуглеродов , гидрофторуглеродов и перфторуглеродов в атмосфере отвечает за около 10% общего прямого радиационного воздействия от всех долгоживущих парниковых газов (2019 год); что включает в себя воздействие гораздо более высоких концентраций углекислого газа и метана. [125] Хлорфторуглероды также вызывают разрушение стратосферного озона . В рамках Монреальского и Киотского протоколов продолжаются международные усилия по контролю быстрого роста промышленного производства и использования этих экологически опасных газов. Для некоторых применений были разработаны и постепенно внедряются более безопасные альтернативы, такие как гидрофторолефины . [126]

Изменения в землепользовании

С момента изобретения сельского хозяйства люди напрямую и постепенно в течение столетий влияли на углеродный цикл, изменяя смесь растительности в земной биосфере. [121] За последние несколько столетий прямое и косвенное антропогенное изменение землепользования и растительного покрова (LUCC) привело к утрате биоразнообразия , что снижает устойчивость экосистем к экологическим стрессам и снижает их способность удалять углерод из атмосферы. . Говоря более непосредственно, это часто приводит к выбросу углерода из наземных экосистем в атмосферу.

Вырубка лесов в сельскохозяйственных целях приводит к уничтожению лесов, содержащих большое количество углерода, и заменяет их, как правило, сельскохозяйственными или городскими территориями. Оба этих типа замещающего земного покрова хранят сравнительно небольшое количество углерода, так что конечным результатом перехода является то, что больше углерода остается в атмосфере. Однако воздействие на атмосферу и общий углеродный цикл можно намеренно и/или естественным образом обратить вспять с помощью лесовосстановления .

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abc Riebeek, Холли (16 июня 2011 г.). «Углеродный цикл». Земная обсерватория . НАСА. Архивировано из оригинала 5 марта 2016 года . Проверено 5 апреля 2018 г.
  2. ^ abc Либес, Сьюзен М. (2015). Голубая планета: роль океанов в круговороте питательных веществ, поддержании атмосферной системы и регулировании изменения климата. Архивировано 8 января 2023 года в Wayback Machine . В: Справочник Routledge по океанским ресурсам и управлению , Routledge, страницы 89–107. ISBN 9781136294822 . 
  3. ^ abcd Фридлингштейн, П., Джонс, М., О'Салливан, М., Эндрю, Р., Хаук, Дж., Питерс, Г., Питерс, В., Понгратц, Дж., Ситч, С., Ле Кере, К. и еще 66 человек (2019 г.) «Глобальный углеродный бюджет 2019 г.». Данные науки о системе Земли , 11 (4): 1783–1838. doi : 10.5194/essd-11-1783-2019.Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0. Архивировано 16 октября 2017 г. на Wayback Machine .
  4. ^ abcd Прентис, IC (2001). «Углеродный цикл и углекислый газ в атмосфере». В Хоутоне, Дж.Т. (ред.). Изменение климата 2001: научная основа: вклад Рабочей группы I в Третий оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата . hdl : 10067/381670151162165141.
  5. ^ ab «Ежегодный индекс парниковых газов NOAA (AGGI) - Введение» . Лаборатория глобального мониторинга NOAA /Лаборатории исследования системы Земли . Проверено 30 октября 2020 г. .
  6. ^ «Что такое закисление океана?». Национальная океаническая служба, Национальное управление океанических и атмосферных исследований . Проверено 30 октября 2020 г. .
  7. ^ «Отчет рабочей группы по закислению океана и кислороду, семинар биологических обсерваторий СКОР» (PDF) . scor-int.org/ . Научный комитет Международного совета по науке по исследованию океана (SCOR). 30 сентября 2009 г. Архивировано (PDF) из оригинала 15 июля 2011 г.
  8. ^ Хиде, Р. (2014). «Отслеживание антропогенных выбросов углекислого газа и метана до производителей ископаемого топлива и цемента, 1854–2010 гг.». Климатические изменения . 122 (1–2): 229–241. Бибкод : 2014ClCh..122..229H. дои : 10.1007/s10584-013-0986-y .
  9. ^ Ричи, Ханна; Розер, Макс (2020). «Выбросы CO₂ и парниковых газов: выбросы CO₂ от топлива». Наш мир в данных . Опубликовано на сайте OurWorldInData.org . Проверено 30 октября 2020 г. .
  10. ^ Холмс, Ричард (2008). «Эпоха чудес», Pantheon Books. ISBN 978-0-375-42222-5 . 
  11. ^ Арчер, Дэвид (2010). Глобальный углеродный цикл . Принстон: Издательство Принстонского университета. ISBN 9781400837076.
  12. ^ abcdefgh Фальковски, П.; Скоулз, Р.Дж.; Бойл, Э.; Канаделл, Дж.; Кэнфилд, Д.; Эльзер, Дж.; Грубер, Н.; Хиббард, К.; Хёгберг, П.; Линдер, С.; Маккензи, штат Форт; Мур, III, Б.; Педерсен, Т.; Розенталь, Ю.; Зейтцингер, С.; Сметачек, В.; Стеффен, В. (2000). «Глобальный углеродный цикл: проверка наших знаний о Земле как системе». Наука . 290 (5490): 291–296. Бибкод : 2000Sci...290..291F. дои : 10.1126/science.290.5490.291. ПМИД  11030643.
  13. ^ «Введение в глобальный углеродный цикл» (PDF) . Университет Нью-Гэмпшира. 2009. Архивировано (PDF) из оригинала 8 октября 2016 года . Проверено 6 февраля 2016 г.
  14. ↑ Год из жизни земного CO2. Архивировано 26 декабря 2021 года в Wayback Machine НАСА : Центр космических полетов Годдарда , 17 ноября 2014 года.
  15. ^ Форстер, П.; Рамавами, В.; Артаксо, П.; Бернтсен, Т.; Беттс, Р.; Фэйи, Д.В.; Хейвуд, Дж.; Лин, Дж .; Лоу, округ Колумбия; Мире, Г.; Нганга, Дж.; Принн, Р.; Рага, Г.; Шульц, М.; Ван Дорланд, Р. (2007). «Изменения в составе атмосферы и радиационном воздействии». Изменение климата 2007: Физическая основа. Вклад Рабочей группы I в Четвертый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата .
  16. ^ «Много планет, одна Земля // Раздел 4: Круговорот углерода и климат Земли». Много планет, одна Земля . 4 . Архивировано из оригинала 17 апреля 2012 года . Проверено 24 июня 2012 г.
  17. ^ аб О'Мэлли-Джеймс, Джек Т.; Гривз, Джейн С.; Рэйвен, Джон А.; Кокелл, Чарльз С. (2012). «Биосферы лебединой песни: убежище для жизни и новые микробные биосферы на планетах земной группы, приближающиеся к концу их пригодного для жизни существования». Международный журнал астробиологии . 12 (2): 99–112. arXiv : 1210.5721 . Бибкод : 2013IJAsB..12...99O. дои : 10.1017/S147355041200047X. S2CID  73722450.
  18. ^ Уокер, Джеймс К.Г.; Хейс, П.Б.; Кастинг, Дж. Ф. (1981). «Механизм отрицательной обратной связи для долгосрочной стабилизации температуры поверхности Земли». Журнал геофизических исследований . 86 (C10): 9776. Бибкод : 1981JGR....86.9776W. дои : 10.1029/JC086iC10p09776. ISSN  0148-0227.
  19. ^ аб Хит, Мартин Дж.; Дойл, Лоуренс Р. (13 декабря 2009 г.). «Околозвездные обитаемые зоны в экодинамических доменах: предварительный обзор и предлагаемые направления на будущее». arXiv : 0912.2482 [astro-ph.EP].
  20. ^ Крокфорд, Питер В.; Бар Он, Инон М.; Уорд, Люс М.; Майло, Рон; Халеви, Италия (ноябрь 2023 г.). «Геологическая история первичной продуктивности». Современная биология . 33 (21): 4741–4750.e5. дои : 10.1016/j.cub.2023.09.040.
  21. ^ Лентон, Тимоти М.; фон Бло, Вернер (1 мая 2001 г.). «Биотическая обратная связь продлевает продолжительность жизни биосферы». Письма о геофизических исследованиях . 28 (9): 1715–1718. Бибкод : 2001GeoRL..28.1715L. дои : 10.1029/2000GL012198 .
  22. ^ Браунли, Дональд Э. (2010). «Обитаемость планеты в астрономических масштабах времени». В Шрийвере, Каролус Дж.; Сиско, Джордж Л. (ред.). Гелиофизика: развитие солнечной активности и климата космоса и Земли . Издательство Кембриджского университета. п. 94. ИСБН 978-0-521-11294-9.
  23. ^ аб Яновяк, М.; Коннелли, WJ; Данте-Вуд, К.; и другие. (2017). «Учет углерода лесов и пастбищ в землепользовании». Общий технический отчет . Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба: 1–68. doi : 10.2737/WO-GTR-95 .
  24. ^ Райс, Чарльз В. (январь 2002 г.). «Хранение углерода в почве: почему и как?». Геотаймс . 47 (1): 14–17. Архивировано из оригинала 5 апреля 2018 года . Проверено 5 апреля 2018 г.
  25. ^ Юсуф, Балал; Лю, Гуйцзянь; Ван, Рувэй; Аббас, Кумбер; Имтиаз, Мухаммед; Лю, Жуйцзя (2016). «Исследование влияния биоугля на минерализацию C и секвестрацию углерода в почве по сравнению с традиционными поправками с использованием подхода стабильных изотопов (δ13C)». ГКБ Биоэнергетика . 9 (6): 1085–1099. дои : 10.1111/gcbb.12401 .
  26. ^ Лал, Ротанг (2008). «Связывание атмосферного CO 2 в глобальных пулах углерода». Энергетика и экология . 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 из мировых рек: 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). «Увеличение глобальных показателей дыхания почвы, связанное с температурой». Природа . 464 (7288): 579–582. Бибкод : 2010Natur.464..579B. дои : 10.1038/nature08930. PMID  20336143. S2CID  4412623.
  29. ^ аб Варни, Ребекка М.; Чадберн, Сара Э.; Фридлингштейн, Пьер; Берк, Элеонора Дж.; Ковен, Чарльз Д.; Хугелиус, Густав; Кокс, Питер М. (2 ноября 2020 г.). «Пространственное возникающее ограничение чувствительности оборота углерода в почве к глобальному потеплению». Природные коммуникации . 11 (1): 5544. Бибкод : 2020NatCo..11.5544V. дои : 10.1038/s41467-020-19208-8. ISSN  2041-1723. ПМЦ 7608627 . ПМИД  33139706. 
  30. ^ Сармьенто, JL; Грубер, Н. (2006). Биогеохимическая динамика океана . Издательство Принстонского университета, Принстон, Нью-Джерси, США.
  31. ^ Клейпас, Дж.А.; Бадемайер, RW; Арчер, Д.; Гаттузо, JP; Лэнгдон, К.; Опдайк, Б.Н. (1999). «Геохимические последствия увеличения содержания углекислого газа в атмосфере на коралловых рифах». Наука . 284 (5411): 118–120. Бибкод : 1999Sci...284..118K. дои : 10.1126/science.284.5411.118. ПМИД  10102806.
  32. ^ Лэнгдон, К.; Такахаши, Т.; Суини, К.; Чипман, Д.; Годдард, Дж.; Марубини, Ф.; Асевес, Х.; Барнетт, Х.; Аткинсон, MJ (2000). «Влияние состояния насыщения карбонатом кальция на скорость кальцификации экспериментального кораллового рифа». Глобальные биогеохимические циклы . 14 (2): 639. Бибкод : 2000GBioC..14..639L. дои : 10.1029/1999GB001195 . S2CID  128987509.
  33. ^ ab «Медленный углеродный цикл». НАСА. 16 июня 2011 года. Архивировано из оригинала 16 июня 2012 года . Проверено 24 июня 2012 г.
  34. ^ ab Углеродный цикл и климат Земли. Архивировано 23 июня 2003 г. в информационном листе Wayback Machine 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) . ГСА сегодня . 9 (11): 1–6. Архивировано (PDF) из оригинала 13 февраля 2019 года.
  36. ^ Аб Буш, Мартин Дж. (2020). «Углеродный цикл». Изменение климата и возобновляемые источники энергии . стр. 109–141. дои : 10.1007/978-3-030-15424-0_3. ISBN 978-3-030-15423-3. S2CID  210305910.
  37. ^ Земная обсерватория НАСА (16 июня 2011 г.). «Быстрый углеродный цикл». Архив. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  38. ^ Ротман, Д.Х. (2002). «Уровень углекислого газа в атмосфере за последние 500 миллионов лет». Труды Национальной академии наук . 99 (7): 4167–4171. Бибкод : 2002PNAS...99.4167R. дои : 10.1073/pnas.022055499 . ПМЦ 123620 . ПМИД  11904360. 
  39. ^ Карпинтери, Альберто; Никколини, Джанни (2019). «Корреляция между колебаниями мировой сейсмичности и загрязнением атмосферы углеродом». Наука . 1 : 17. дои : 10.3390/sci1010017 . Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 «Архивная копия». Архивировано из оригинала 16 октября 2017 года . Проверено 5 июля 2020 г.{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link) CS1 maint: bot: original URL status unknown (link).
  40. ^ Ротман, Дэниел (январь 2015 г.). «Углеродный цикл Земли: математическая перспектива». Бюллетень Американского математического общества . 52 (1): 47–64. дои : 10.1090/S0273-0979-2014-01471-5. hdl : 1721.1/97900 . ISSN  0273-0979.
  41. ^ Земная обсерватория НАСА (16 июня 2011 г.). «Медленный углеродный цикл». Архив. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  42. ^ abc Уорд, Николас Д.; Бьянки, Томас С.; Медейрос, Патрисия М.; Зейдель, Майкл; Ричи, Джеффри Э.; Кейл, Ричард Г.; Савакути, Энрике О. (2017). «Куда уходит углерод, когда течет вода: круговорот углерода в водном континууме». Границы морской науки . 4 . дои : 10.3389/fmars.2017.00007 . Измененный материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0. Архивировано 16 октября 2017 г. на Wayback Machine .
  43. ^ Керминен, Вели-Матти; Вирккула, Аки; Хилламо, Ристо; Векслер, Энтони С.; Кулмала, Маркку (2000). «Производство вторичной органики и ядер конденсации атмосферных облаков». Журнал геофизических исследований: Атмосфера . 105 (Д7): 9255–9264. Бибкод : 2000JGR...105.9255K. дои : 10.1029/1999JD901203 .
  44. ^ Рийпинен, И.; Пирс, младший; Йли-Юути, Т.; Ниеминен, Т.; Хаккинен, С.; Эн, М.; Юннинен, Х.; Лехтипало, К.; Петая, Т.; Словик, Дж.; Чанг, Р.; Шанц, Северная Каролина; Эббатт, Дж.; Лейтч, WR; Керминен, В.-М.; Уорсноп, ДР; Пандис, С.Н.; Донахью, Нью-Мексико; Кулмала, М. (2011). «Органическая конденсация: жизненно важное звено, связывающее образование аэрозолей с концентрацией ядер конденсации облаков (CCN)». Химия и физика атмосферы . 11 (8): 3865–3878. Бибкод : 2011ACP....11.3865R. дои : 10.5194/acp-11-3865-2011 .
  45. ^ Ватерлоо, Мартен Дж.; Оливейра, Сильвия М.; Друкер, Дебора П.; Нобре, Антонио Д.; Куартас, Луз А.; Ходнетт, Мартин Г.; Лангедейк, Ивар; Янс, Вильма В.П.; Томаселла, Хавьер; Де Араужо, Алессандро К.; Пиментел, Таня П.; Мунера Эстрада, Хуан К. (2006). «Экспорт органического углерода в стоках из водосбора черной воды тропических лесов Амазонки». Гидрологические процессы . 20 (12): 2581–2597. Бибкод : 2006HyPr...20.2581W. дои : 10.1002/hyp.6217. S2CID  129377411.
  46. ^ Ной, Ваня; Уорд, Николас Д.; Круще, Алекс В.; Нил, Кристофер (2016). «Пути потока растворенного органического и неорганического углерода в переходном лесу Амазонки». Границы морской науки . 3 . дои : 10.3389/fmars.2016.00114 . S2CID  41290209.
  47. ^ Бэлдок, Дж.А.; Масиелло, Калифорния; Гелинас, Ю.; Хеджес, Дж.И. (2004). «Круговорот и состав органического вещества в наземных и морских экосистемах». Морская химия . 92 (1–4): 39–64. Бибкод : 2004Март..92...39B. doi :10.1016/j.marchem.2004.06.016.
  48. ^ Майерс-Пигг, Эллисон Н.; Гриффин, Роберт Дж.; Лушуарн, Патрик; Норвуд, Мэтью Дж.; Стерн, Аманда; Чевик, Басак Каракурт (2016). «Признаки горения аэрозолей биомассы в шлейфе лесного пожара на солончаках в Южном Техасе». Экологические науки и технологии . 50 (17): 9308–9314. Бибкод : 2016EnST...50.9308M. doi : 10.1021/acs.est.6b02132. ПМИД  27462728.
  49. ^ Поле, CB; Беренфельд, МЮ; Рандерсон, Джей Ти; Фальковски, П. (1998). «Первичная продукция биосферы: интеграция наземных и океанических компонентов». Наука . 281 (5374): 237–240. Бибкод : 1998Sci...281..237F. дои : 10.1126/science.281.5374.237. ПМИД  9657713.
  50. ^ Мартенс, Дин А.; Риди, Томас Э.; Льюис, Дэвид Т. (2004). «Содержание органического углерода в почве и состав 130-летних культур, пастбищ и лесопользования». Биология глобальных изменений . 10 (1): 65–78. Бибкод : 2004GCBio..10...65M. дои : 10.1046/j.1529-8817.2003.00722.x. S2CID  5019983.
  51. ^ Бозе, Самар К.; Фрэнсис, Раймонд К.; Гувендер, Марк; Буш, Тамара; Спарк, 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. ПМИД  18954979.
  52. ^ Шлезингер, Уильям Х.; Эндрюс, Джеффри А. (2000). «Дыхание почвы и глобальный углеродный цикл». Биогеохимия . 48 : 7–20. дои : 10.1023/А: 1006247623877. S2CID  94252768.
  53. ^ Шмидт, Майкл В.И.; Торн, Маргарет С.; Абивен, Самуэль; Диттмар, Торстен; Гуггенбергер, Георг; Янссенс, Иван А.; Клебер, Маркус; Кёгель-Кнабнер, Ингрид; Леманн, Йоханнес; Мэннинг, Дэвид AC; Наннипьери, Паоло; Рассе, Дэниел П.; Вайнер, Стив; Трамбор, Сьюзен Э. (2011). «Стойкость органического вещества почвы как свойство экосистемы». Природа . 478 (7367): 49–56. Бибкод : 2011Natur.478...49S. дои : 10.1038/nature10386. PMID  21979045. S2CID  3461265.
  54. ^ Леманн, Йоханнес; Клебер, Маркус (2015). «Спорная природа органического вещества почвы». Природа . 528 (7580): 60–68. Бибкод : 2015Natur.528...60L. дои : 10.1038/nature16069 . PMID  26595271. S2CID  205246638.
  55. ^ Куоллс, Роберт Г.; Хейнс, Брюс Л. (1992). «Биоразлагаемость растворенных органических веществ в лесных перепадах, почвенном растворе и речной воде». Журнал Американского общества почвоведения . 56 (2): 578–586. Бибкод : 1992SSASJ..56..578Q. дои : 10.2136/sssaj1992.03615995005600020038x.
  56. ^ Грон, Кристиан; Торслов, Йенс; Альбрехтсен, Ханс-Йорген; Йенсен, Ханне Мёллер (1992). «Биоразлагаемость растворенного органического углерода в грунтовых водах из неограниченного водоносного горизонта». Наука об общей окружающей среде . 117–118: 241–251. Бибкод : 1992ScTEn.117..241G. дои : 10.1016/0048-9697(92)90091-6.
  57. ^ Пабич, Венди Дж.; Валиэла, Иван; Хемонд, Гарольд Ф. (2001). «Взаимосвязь между концентрацией DOC и толщиной и глубиной вадозной зоны ниже уровня грунтовых вод в подземных водах Кейп-Код, США». Биогеохимия . 55 (3): 247–268. дои : 10.1023/А: 1011842918260. S2CID  140536437.
  58. ^ Линсли, Рэй К. (1975). «Руководство по решениям для гидрологии для инженеров».
  59. ^ Хортон, Роберт Э. (1933). «Роль инфильтрации в гидрологическом цикле». Сделки, Американский геофизический союз . 14 (1): 446. Бибкод : 1933ТрАГУ..14..446Х. дои : 10.1029/TR014i001p00446.
  60. ^ Ричи, Джеффри Э.; Мелак, Джон М.; Ауфденкампе, Энтони К.; Баллестер, Виктория М.; Хесс, Лаура Л. (2002). «Выделение газов из рек и водно-болотных угодий Амазонки как крупный тропический источник атмосферного CO2». Природа . 416 (6881): 617–620. Бибкод : 2002Natur.416..617R. дои : 10.1038/416617a. PMID  11948346. S2CID  4345881.
  61. ^ Коул, Джей-Джей; Прейри, Ю.Т; Карако, Северная Каролина; Макдауэлл, Вашингтон; Транвик, LJ; Штригль, Р.Г.; Дуарте, CM; Кортелайнен, П.; Даунинг, Дж. А.; Мидделбург, Джей-Джей; Мелак, Дж. (2007). «Изучение глобального углеродного цикла: интеграция внутренних вод в земной углеродный бюджет». Экосистемы . 10 : 172–185. дои : 10.1007/s10021-006-9013-8. S2CID  1728636.
  62. ^ аб Раймонд, Питер А.; Хартманн, Йенс; Лауэрвальд, Ронни; Собек, Себастьян; Макдональд, Кори; Гувер, Марк; Бутман, Дэвид; Стригль, Роберт; Майорга, Эмилио; Гумборг, Кристоф; Кортелайнен, Пиркко; Дюрр, Ганс; Мейбек, Мишель; Сиа, Филипп; Гут, Питер (2013). «Глобальные выбросы углекислого газа из внутренних вод». Природа . 503 (7476): 355–359. Бибкод : 2013Natur.503..355R. дои : 10.1038/nature12760. PMID  24256802. S2CID  4460910.
  63. ^ Уорд, Николас Д.; Кейл, Ричард Г.; Медейрос, Патрисия М.; Брито, Даймио К.; Кунья, Алан С.; Диттмар, Торстен; Ягер, Патрисия Л.; Круще, Алекс В.; Ричи, Джеффри Э. (2013). «Деградация макромолекул наземного происхождения в реке Амазонка». Природа Геонауки . 6 (7): 530–533. Бибкод : 2013NatGe...6..530Вт. дои : 10.1038/ngeo1817.
  64. ^ 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 лесных пожаров и потоков». Письма о геофизических исследованиях . 42 (2): 377–385. Бибкод : 2015GeoRL..42..377M. дои : 10.1002/2014GL062762 .
  65. ^ Транвик, Ларс Дж.; Даунинг, Джон А.; Котнер, Джеймс Б.; Луазель, Стивен А.; Стригль, Роберт Г.; Баллатор, Томас Дж.; Диллон, Питер; Финли, Керри; Фортино, Кеннет; Нолл, Лесли Б.; Кортелайнен, Пиркко Л.; Куцер, Тийт; Ларсен, Сорен.; Лорион, Изабель; Пиявка, Дина М.; Маккалистер, С. Ли; Макнайт, Дайан М.; Мелак, Джон М.; Оверхолт, Эрин; Портер, Джейсон А.; Прейри, Ив; Ренвик, Уильям Х.; Роланд, Фабио; Шерман, Брэдфорд С.; Шиндлер, Дэвид В.; Собек, Себастьян; Трамбле, Ален; Ванни, Майкл Дж.; Вершур, Антони М.; и другие. (2009). «Озера и водохранилища как регуляторы круговорота углерода и климата». Лимнология и океанография . 54 (6 часть 2): 2298–2314. Бибкод : 2009LimOc..54.2298T. дои : 10.4319/lo.2009.54.6_part_2.2298 .
  66. ^ Баствикен, Дэвид; Коул, Джонатан; Пейс, Майкл; Транвик, Ларс (2004). «Выбросы метана из озер: зависимость характеристик озер, две региональные оценки и глобальная оценка». Глобальные биогеохимические циклы . 18 (4): н/д. Бибкод : 2004GBioC..18.4009B. дои : 10.1029/2004GB002238 .
  67. ^ Кули, SR; Коулз, виджей; Субраманиам, А.; Ягер, Польша (2007). «Сезонные изменения в атмосферном поглотителе углерода, связанном с шлейфом Амазонки». Глобальные биогеохимические циклы . 21 (3): н/д. Бибкод : 2007GBioC..21.3014C. дои : 10.1029/2006GB002831 .
  68. ^ Субраманиам, А.; Ягер, Польша; Карпентер, Э.Дж.; Махаффи, К.; Бьоркман, К.; Кули, С.; Кустка, АБ; Монтойя, Япония; Санудо-Вильгельми, ЮАР; Шипе, Р.; Капоне, генеральный директор (2008). «Река Амазонка усиливает диазотрофию и связывание углерода в тропической части Северной Атлантического океана». Труды Национальной академии наук . 105 (30): 10460–10465. дои : 10.1073/pnas.0710279105 . ПМК 2480616 . PMID  18647838. S2CID  8889134. 
  69. ^ Аб Цай, Вэй-Джун (2011). «Углеродный парадокс эстуариев и прибрежных океанов: поглотители CO2 или места сжигания наземного углерода?». Ежегодный обзор морской науки . 3 : 123–145. Бибкод : 2011ARMS....3..123C. doi : 10.1146/annurev-marine-120709-142723. ПМИД  21329201.
  70. ^ Ливингстон, RJ (6 декабря 2012 г.). Экологические процессы в прибрежных и морских системах. Спрингер. ISBN 9781461591467.
  71. ^ 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. Бибкод : 2001Март..73..253D. дои : 10.1016/s0304-4203(00)00110-9.
  72. ^ Мур, WS; Бек, М.; Ридель, Т.; Рутгерс Ван дер Лефф, М.; Деллвиг, О.; Шоу, Ти Джей; Шнетгер, Б.; Брамсак, Х.-Дж. (2011). «Потоки кремнезема, щелочности, марганца, DOC и урана в поровой воде на основе радия: десятилетие исследований в Немецком Вадденском море». Geochimica et Cosmochimica Acta . 75 (21): 6535–6555. Бибкод : 2011GeCoA..75.6535M. дои : 10.1016/j.gca.2011.08.037.
  73. ^ Верли, Бернхард (2013). «Проводники углеродного цикла». Природа . 503 (7476): 346–347. дои : 10.1038/503346а . PMID  24256800. S2CID  205079291.
  74. ^ Моран, Мэри Энн ; Куявинский, Элизабет Б .; Стаббинс, Арон; Фатленд, Роб; Алувихаре, Лихини И.; Бьюкен, Элисон; Крамп, Байрон К.; Доррестейн, Питер К.; Дюрман, Соня Т .; Хесс, Нэнси Дж.; Хау, Билл; Лонгнекер, Криста; Медейрос, Патрисия М.; Ниггеманн, Ютта; Оберностерер, Ингрид; Репета, Дэниел Дж.; Вальдбауэр, Джейкоб Р. (2016). «Расшифровка океанского углерода в меняющемся мире». Труды Национальной академии наук . 113 (12): 3143–3151. Бибкод : 2016PNAS..113.3143M. дои : 10.1073/pnas.1514645113 . ПМЦ 4812754 . PMID  26951682. S2CID  10255391. 
  75. ^ abc Гао, Ян; Цзя, Джунджи; Лу, Яо; Солнце, Кун; Ван, Цзин; Ван, Шуоюэ (2022). «Процессы транспортировки, трансформации и седиментации углерода в континууме суша-река-эстуарий». Фундаментальные исследования . Эльзевир Б.В. дои : 10.1016/j.fmre.2022.07.007 . ISSN  2667-3258. S2CID  251168582. Измененный материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0.
  76. ^ Шлюнц, Б.; Шнайдер, Р.Р. (22 марта 2000 г.). «Перенос наземного органического углерода в океаны реками: переоценка скорости потока и захоронения». Международный журнал наук о Земле . ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа». 88 (4): 599–606. Бибкод : 2000IJEaS..88..599S. дои : 10.1007/s005310050290. ISSN  1437-3254. S2CID  128411658.
  77. ^ Блэр, Нил Э.; Лейтольд, Элана Л.; Аллер, Роберт С. (2004). «От коренной породы к захоронению: эволюция твердых частиц органического углерода в связанных водораздельно-континентальных окраинных системах». Морская химия . 92 (1–4): 141–156. Бибкод : 2004Март..92..141B. doi :10.1016/j.marchem.2004.06.023.
  78. ^ Буше, Жюльен; Бейссак, Оливье; Гали, Валье; Гайярде, Жером; Франс-Ланор, Кристиан; Морис, Лоуренс; Морейра-Турк, Патрисия (2010). «Окисление петрогенного органического углерода в пойме Амазонки как источник атмосферного CO2». Геология . Геологическое общество Америки. 38 (3): 255–258. Бибкод : 2010Geo....38..255B. дои : 10.1130/g30608.1. ISSN  1943-2682. S2CID  53512466.
  79. ^ Ренье, Пьер; Фридлингштейн, Пьер; Сиа, Филипп; Маккензи, Фред Т.; и другие. (9 июня 2013 г.). «Антропогенное возмущение потоков углерода с суши в океан» (PDF) . Природа Геонауки . ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа». 6 (8): 597–607. Бибкод : 2013NatGe...6..597R. дои : 10.1038/ngeo1830. ISSN  1752-0894. S2CID  53418968.
  80. ^ Аб Бауэр, Джеймс Э.; Цай, Вэй-Цзюнь; Раймонд, Питер А.; Бьянки, Томас С.; Хопкинсон, Чарльз С.; Ренье, Пьер АГ (4 декабря 2013 г.). «Изменение углеродного цикла прибрежного океана». Природа . ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа». 504 (7478): 61–70. Бибкод : 2013Natur.504...61B. дои : 10.1038/nature12857. ISSN  0028-0836. PMID  24305149. S2CID  4399374.
  81. ↑ Цай, Вэй-Цзюнь (15 января 2011 г.). «Углеродный парадокс эстуариев и прибрежных океанов: поглотители CO2 или места сжигания наземного углерода?». Ежегодный обзор морской науки . Ежегодные обзоры. 3 (1): 123–145. Бибкод : 2011ARMS....3..123C. doi : 10.1146/annurev-marine-120709-142723. ISSN  1941-1405. ПМИД  21329201.
  82. ^ Гали, Валье; Пойкер-Эренбринк, Бернхард; Эглинтон, Тимоти (2015). «Глобальный экспорт углерода из земной биосферы, контролируемый эрозией». Природа . ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа». 521 (7551): 204–207. Бибкод : 2015Natur.521..204G. дои : 10.1038/nature14400. ISSN  0028-0836. PMID  25971513. S2CID  205243485.
  83. ^ Сигман Д.М. и Г.Х. Хауг. 2006. Биологический насос в прошлом. В: Трактат по геохимии; том. 6 (ред.). Пергамон Пресс, стр. 491–528.
  84. ^ Сандерс, Ричард; Хенсон, Стефани А.; Коски, Марья; де ла Роша, Кристина Л.; Художник Стюарт К.; Поултон, Алекс Дж.; Райли, Дженнифер; Салихоглу, Барис; Виссер, Андре; Юл, Эндрю; Беллерби, Ричард; Мартин, Адриан П. (2014). «Биологический углеродный насос в Северной Атлантике». Прогресс в океанографии . 129 : 200–218. Бибкод : 2014Proce.129..200S. doi :10.1016/j.pocean.2014.05.005.
  85. ^ Бойд, Филип В. (2015). «К количественной оценке реакции биологического насоса океанов на изменение климата». Границы морской науки . 2 . дои : 10.3389/fmars.2015.00077 . S2CID  16787695.
  86. ^ Басу, Самарпита; Макки, Кэтрин (2018). «Фитопланктон как ключевые медиаторы биологического углеродного насоса: их реакция на изменение климата». Устойчивость . 10 (3): 869. дои : 10.3390/su10030869 .
  87. ^ Стейнберг, Дебора; Голдтуэйт, Сара; Ханселл, Деннис (2002). «Вертикальная миграция зоопланктона и активный транспорт растворенного органического и неорганического азота в Саргассовом море». Глубоководные исследования . Часть I. 49 (8): 1445–1461. Бибкод : 2002DSRI...49.1445S. CiteSeerX 10.1.1.391.7622 . дои : 10.1016/S0967-0637(02)00037-7. ISSN  0967-0637. 
  88. ^ ab Даклоу, Х.В., Стейнберг, Д.К. и Бюсселер, К.О. (2001) «Экспорт углерода из верхних слоев океана и биологический насос». Океанография , 14 (4): 50–58. дои : 10.5670/oceanog.2001.06.Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0. Архивировано 16 октября 2017 г. на Wayback Machine .
  89. ^ Де Ла Роча CL (2006) «Биологический насос». В: Трактат по геохимии ; том. 6, Pergamon Press, стр. 83–111.
  90. ^ Вонг, Кевин; Мейсон, Эмили; Брюн, Саша; Восток, Мэдисон; Эдмондс, Мари; Захирович, Сабин (2019). «Глубокий углеродный цикл за последние 200 миллионов лет: обзор потоков в различных тектонических условиях». Границы в науках о Земле . 7 : 263. Бибкод :2019FrEaS...7..263W. дои : 10.3389/feart.2019.00263 . S2CID  204027259.
  91. ^ «Глубокий углеродный цикл и наша обитаемая планета | Глубокая углеродная обсерватория» . deepcarbon.net . Архивировано из оригинала 27 июля 2020 года . Проверено 19 февраля 2019 г.
  92. ^ Уилсон, Марк (2003). «Где находятся атомы углерода в мантии Земли?». Физика сегодня . 56 (10): 21–22. Бибкод : 2003PhT....56j..21W. дои : 10.1063/1.1628990.
  93. ↑ Дасгупта, Радждип (10 декабря 2011 г.). «От океана магмы к переработке земной коры: глубокий углеродный цикл Земли». Архивировано из оригинала 24 апреля 2016 года . Проверено 9 марта 2019 г.
  94. ^ «Углеродный цикл достигает нижней мантии Земли: доказательства углеродного цикла обнаружены в« сверхглубоких »алмазах из Бразилии» . ScienceDaily . Проверено 6 февраля 2019 г.
  95. ^ Стагно, В.; Фрост, диджей; Маккаммон, Калифорния ; Мохсени, Х.; Фей, Ю. (5 февраля 2015 г.). «Летучесть кислорода, при которой графит или алмаз образуются из карбонатсодержащих расплавов в эклогитовых породах». Вклад в минералогию и петрологию . 169 (2): 16. Бибкод : 2015CoMP..169...16S. дои : 10.1007/s00410-015-1111-1. ISSN  1432-0967. S2CID  129243867.
  96. ^ аб Фике, Гийом; Гийо, Франсуа; Перийя, Жан-Филипп; Озенде, Анн-Лайн; Антонангели, 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. Бибкод : 2011PNAS..108.5184B. дои : 10.1073/pnas.1016934108 . ISSN  0027-8424. ПМК 3069163 . ПМИД  21402927. 
  97. ^ Дорфман, Сюзанна М.; Бадро, Джеймс; Набии, Фарханг; Прокопенко Виталий Борисович; Кантони, Марко; Жилле, Филипп (1 мая 2018 г.). «Устойчивость карбонатов в восстановленной нижней мантии» (PDF) . Письма о Земле и планетологии . 489 : 84–91. Бибкод : 2018E&PSL.489...84D. дои : 10.1016/j.epsl.2018.02.035. ISSN  0012-821X. OSTI  1426861. S2CID  134119145. Архивировано (PDF) из оригинала 18 июля 2021 года.
  98. ^ Келли, Кэтрин А.; Коттрелл, Элизабет (14 июня 2013 г.). «Окислительно-восстановительная неоднородность в базальтах Срединно-океанических хребтов как функция мантийного источника». Наука . 340 (6138): 1314–1317. Бибкод : 2013Sci...340.1314C. дои : 10.1126/science.1233299 . ISSN  0036-8075. PMID  23641060. S2CID  39125834.
  99. ^ Коно, Ёсио; Санлуп, Кристель (10 апреля 2018 г.). Магма под давлением | НаукаДирект. Эльзевир Наука. ISBN 9780128113011. Проверено 7 февраля 2019 г.
  100. ^ Мао, Венди Л .; Лю, Чжэньсянь; Галли, Джулия; Пан, Дин; Булар, Эглантин (18 февраля 2015 г.). «Тетраэдрически координированные карбонаты в нижней мантии Земли». Природные коммуникации . 6 : 6311. arXiv : 1503.03538 . Бибкод : 2015NatCo...6.6311B. дои : 10.1038/ncomms7311. ISSN  2041-1723. PMID  25692448. S2CID  205335268.
  101. ^ Кармоди, Лаура; Джендж, Мэтью; Джонс, Адриан П. (1 января 2013 г.). «Карбонатные расплавы и карбонатиты». Обзоры по минералогии и геохимии . 75 (1): 289–322. Бибкод : 2013RvMG...75..289J. дои : 10.2138/rmg.2013.75.10. ISSN  1529-6466. S2CID  49365059.
  102. ^ Дасгупта, Радждип; Хиршманн, Марк М. (15 сентября 2010 г.). «Глубокий углеродный цикл и таяние недр Земли». Письма о Земле и планетологии . 298 (1): 1–13. Бибкод : 2010E&PSL.298....1D. дои : 10.1016/j.epsl.2010.06.039. ISSN  0012-821X.
  103. ^ Фрост, Дэниел Дж.; Маккаммон, Кэтрин А. (2008). «Окислительно-восстановительное состояние мантии Земли». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 36 : 389–420. Бибкод : 2008AREPS..36..389F. doi :10.1146/annurev.earth.36.031207.124322.
  104. ^ «Есть ли в ядре Земли глубокий резервуар углерода? | Глубокая углеродная обсерватория» . deepcarbon.net . Архивировано из оригинала 27 июля 2020 года . Проверено 9 марта 2019 г.
  105. ^ Ли, Цзе; Чоу, Пол; Сяо, Юмин; Альп, Э. Эркан; Би, Вэньли; Чжао, Цзиюнь; Ху, Майкл Ю.; Лю, Цзячао; Чжан, Дунчжоу (16 декабря 2014 г.). «Скрытый углерод во внутреннем ядре Земли, обнаруженный в результате размягчения сдвига в плотном Fe7C3». Труды Национальной академии наук . 111 (50): 17755–17758. Бибкод : 2014PNAS..11117755C. дои : 10.1073/pnas.1411154111 . ISSN  0027-8424. ПМЦ 4273394 . ПМИД  25453077. 
  106. ^ Ханфланд, М.; Чумаков А.; Рюффер, Р.; Прокопенко В.; Дубровинская Н.; Черантола, В.; Синмё, Р.; Миядзима, Н.; Накадзима, Ю. (март 2015 г.). «Высокий коэффициент Пуассона внутреннего ядра Земли объясняется легированием углерода». Природа Геонауки . 8 (3): 220–223. Бибкод : 2015NatGe...8..220P. дои : 10.1038/ngeo2370. ISSN  1752-0908.
  107. ^ «Обзор парниковых газов». Агентство по охране окружающей среды США. 23 декабря 2015 года . Проверено 2 ноября 2020 г.
  108. ^ «Известные неизвестные о пластиковом загрязнении» . Экономист . 3 марта 2018 года . Проверено 17 июня 2018 г.
  109. ^ abc Lade, Стивен Дж.; Донж, Джонатан Ф.; Фетцер, Инго; Андерис, Джон М.; Пиво, Кристиан; Корнелл, Сара Э.; Гассер, Томас; Норберг, Джон; Ричардсон, Кэтрин; Рокстрем, Йохан; Штеффен, Уилл (2018). «Аналитически управляемые обратные связи климата и углеродного цикла в условиях антропогенного воздействия 21 века». Динамика системы Земли . 9 (2): 507–523. Бибкод : 2018ESD.....9..507L. дои : 10.5194/esd-9-507-2018 . hdl : 1885/163968 . Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0. Архивировано 16 октября 2017 г. на Wayback Machine .
  110. ^ Такахаси, Таро; Сазерленд, Стюарт К.; Суини, Колм; Пуассон, Ален; Мецль, Николас; Тилбрук, Бронте; Бейтс, Николас; Ваннинхоф, Рик; Фили, Ричард А.; Сабина, Кристофер; Олафссон, Джон; Нодзири, Юкихиро (2002). «Глобальный поток CO2 из моря в воздух, основанный на климатологических показателях pCO2 на поверхности океана, а также сезонных биологических и температурных эффектах». Глубоководные исследования, часть II: Актуальные исследования в океанографии . 49 (9–10): 1601–1622. Бибкод : 2002DSRII..49.1601T. дои : 10.1016/S0967-0645(02)00003-6.
  111. ^ Орр, Джеймс С.; Фабри, Виктория Дж.; Омон, Оливье; Бопп, Лоран; Дони, Скотт С .; Фили, Ричард А.; Гнанадэсикан, Ананд; Грубер, Николас; Исида, Акио; Йоос, Фортунат; Ки, Роберт М.; Линдси, Кейт; Майер-Реймер, Эрнст; Матир, Ричард; Монфрей, Патрик; Муше, Энн; Наджар, Раймонд Г.; 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; Юл, Эндрю (2005). «Антропогенное закисление океана в XXI веке и его влияние на кальцифицирующие организмы» (PDF) . Природа . 437 (7059): 681–686. Бибкод : 2005Natur.437..681O. дои : 10.1038/nature04095. PMID  16193043. S2CID  4306199. Архивировано (PDF) из оригинала 26 апреля 2019 г.
  112. ^ Ле Кере, Коринн; Эндрю, Робби М.; Канаделл, Хосеп Г.; Ситч, Стивен; Корсбаккен, Ян Ивар; Питерс, Глен П.; Мэннинг, Эндрю С.; Боден, Томас А.; Танс, Питер П.; Хоутон, Ричард А.; Килинг, Ральф Ф.; Алин, Симона; Эндрюс, Оливер Д.; Антони, Питер; Барберо, Летисия; Бопп, Лоран; Шевалье, Фредерик; Чини, Луиза П.; Сиа, Филипп; Карри, Ким; Делире, Кристина; Дони, Скотт С.; Фридлингштейн, Пьер; Гкритзалис, Танос; Харрис, Ян; Хаук, Джудит; Хаверд, Ванесса; Хоппема, Марио; Кляйн Голдевейк, Кес; и другие. (2016). «Глобальный углеродный бюджет 2016». Данные науки о системе Земли . 8 (2): 605–649. Бибкод : 2016ESSD....8..605L. дои : 10.5194/essd-8-605-2016 . hdl : 10871/26418 .
  113. ^ Межправительственная группа экспертов по изменению климата, изд. (2014). «Углерод и другие биогеохимические циклы». Изменение климата 2013 – Физическая научная основа. Издательство Кембриджского университета. стр. 465–570. дои : 10.1017/CBO9781107415324.015. hdl : 11858/00-001M-0000-0023-E34E-5. ISBN 9781107415324.
  114. ^ Йоос, Ф.; Рот, Р.; Фуглестведт, Дж.С.; Питерс, врач общей практики; Энтинг, И.Г.; фон Бло, В.; Бровкин В.; Берк, Э.Дж.; Эби, М.; Эдвардс, Северная Каролина; Фридрих, Т.; Фрёлихер, ТЛ; Холлоран, PR; Холден, ПБ; Джонс, К.; Кляйнен, Т.; Маккензи, FT; Мацумото, К.; Майнсхаузен, М.; Платтнер, Г.-К.; Райзингер, А.; Сегшнейдер, Дж.; Шаффер, Г.; Штайнахер, М.; Штрассманн, К.; Танака, К.; Тиммерманн, А.; Уивер, Эй Джей (2013). «Функции импульсной реакции углекислого газа и климата для расчета показателей парниковых газов: многомодельный анализ». Химия и физика атмосферы . 13 (5): 2793–2825. Бибкод : 2013ACP....13.2793J. дои : 10.5194/acp-13-2793-2013 . hdl : 20.500.11850/58316 .
  115. ^ Хаусфатер, Зик; Беттс, Ричард (14 апреля 2020 г.). «Анализ: как« обратная связь углеродного цикла »может усугубить глобальное потепление». Карбоновое резюме . Архивировано из оригинала 16 апреля 2020 года . Проверено 4 января 2022 г.
  116. ^ МГЭИК (2007) 7.4.5 Минералы. Архивировано 25 мая 2016 г. в Wayback Machine in Climate Change 2007 : Рабочая группа III: Смягчение последствий изменения климата,
  117. ^ Буис, Алан; Рамсайер, Кейт; Расмуссен, Кэрол (12 ноября 2015 г.). «Дышащая планета, потерявшая баланс». НАСА . Архивировано из оригинала 14 ноября 2015 года . Проверено 13 ноября 2015 г.
  118. ^ «Аудио (66:01) - Пресс-конференция НАСА - Телеконференция по углероду и климату» . НАСА . 12 ноября 2015 г. Архивировано из оригинала 17 ноября 2015 г. Проверено 12 ноября 2015 г.
  119. ↑ Сен-Флер, Николас (10 ноября 2015 г.). «Уровень парниковых газов в атмосфере побил рекорд, говорится в отчете» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 11 ноября 2015 года . Проверено 11 ноября 2015 г.
  120. ↑ Риттер, Карл (9 ноября 2015 г.). «Великобритания: Во-первых, средняя глобальная температура может быть на 1 градус Цельсия выше». АП Новости . Архивировано из оригинала 17 ноября 2015 года . Проверено 11 ноября 2015 г.
  121. ^ аб Морс, Джон В.; Морс, Джон В. Автор; Морс, Джон В.; Маккензи, штат Форт; Маккензи, Фред Т. (1990). «Глава 9: Текущий углеродный цикл и воздействие человека». Геохимия осадочных карбонатов . Развитие седиментологии. Том. 48. стр. 447–510. дои : 10.1016/S0070-4571(08)70338-8. ISBN 9780444873910.
  122. ^ «Рисунок 8.SM.4» (PDF) . Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата . п. 8СМ-16. Архивировано (PDF) из оригинала 13 марта 2019 г.
  123. ^ Арчер, Дэвид (2009). «Время существования углекислого газа ископаемого топлива в атмосфере». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 37 (1): 117–34. Бибкод : 2009AREPS..37..117A. doi :10.1146/annurev.earth.031208.100206. hdl : 2268/12933.
  124. ^ Йоос, Ф.; Рот, Р.; Фуглеведт, доктор медицинских наук; и другие. (2013). «Функции импульсной реакции углекислого газа и климата для расчета показателей парниковых газов: многомодельный анализ». Химия и физика атмосферы . 13 (5): 2793–2825. doi : 10.5194/acpd-12-19799-2012 . hdl : 20.500.11850/58316 .
  125. ^ Батлер, Дж.; Монцка, С. (2020). «Ежегодный индекс парниковых газов NOAA (AGGI)». Лаборатория глобального мониторинга NOAA /Лаборатории исследования системы Земли.
  126. ↑ Science, Фред (29 октября 2013 г.). «Переход с HFC-134a на хладагент с низким ПГП в мобильных кондиционерах HFO-1234yf» (PDF) . Центр государственной политики General Motors . Архивировано (PDF) из оригинала 15 октября 2015 года . Проверено 1 августа 2018 г.

Внешние ссылки

На Wikimedia Commons есть средства массовой информации, связанные с углеродным циклом .