魚桶

在上一期的“非常研究所”里，我們初步介紹了“碳中和”的基本情況——“碳中和”就是要將大氣中多余的二氧化碳除去，避免溫室效應(yīng)異常增強。我們還簡單介紹了二氧化碳在大自然里有自己的循環(huán)體系。接下來，就讓我們一起看看，二氧化碳在大自然里究竟是如何循環(huán)的吧——

巖石

碳的化身碳酸鹽是形成某些巖石的基礎(chǔ)，如形成溶洞的石灰?guī)r、可用作建筑材料的大理巖等。石灰?guī)r和二氧化碳的緣分可是不淺。在石灰?guī)r的形成過程中會釋放出二氧化碳?xì)怏w;同時，溶有二氧化碳的水又能侵蝕石灰?guī)r。溶洞就是在這兩個過程的交替中逐漸形成的。

我們都知道，二氧化碳是一種氣體，存在于我們周圍的大氣之中。形成二氧化碳的基礎(chǔ)，是碳。

碳是一種神奇的元素，經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)變化或物理變化，它不僅能化身為二氧化碳，還能變成千千萬萬種其他不同的形態(tài)，藏身在大自然之中。我們要說的二氧化碳的循環(huán)，其實就二氧化碳和碳的其他“化身”之間，相互“變身”的過程。

那么，都有碳的哪些“化身”會參與到二氧化碳的循環(huán)中去呢？我們?nèi)ゴ笞匀焕镎艺宜鼈儼桑?/p>

大氣

在大氣中，碳最主要的化身就是二氧化碳。也幾乎只有在大氣中，二氧化碳才能以氣體的形態(tài)自由生活。可以說，大氣就是二氧化碳的家，既是二氧化碳循環(huán)之路的起點，也是終點。

海洋

海洋是二氧化碳的第二個家，這里也存儲著豐富的二氧化碳。海洋無時無刻不在與大氣進行著二氧化碳的交換。在大氣與海洋交接的地方，如果大氣中二氧化碳的濃度更大，二氧化碳就會溶解在海水里;反之，二氧化碳就會逃脫大海的束縛，重新回到大氣中。海洋中碳酸鹽的含量也很豐富。

生態(tài)系統(tǒng)

你知道嗎？包括人類在內(nèi)，地球上的所有生物也都是碳的化身，被稱為“碳基生物”。因為包括組成細(xì)胞的重要成分和生命活動的能量來源等與生命息息相關(guān)的東西，都有碳的參與。生物的活動也離不開二氧化碳，比如我們會呼出二氧化碳，植物生長需要吸收二氧化碳。

漫長又龐大的征程——無機碳循環(huán)

在大自然里，二氧化碳的循環(huán)之路主要有兩條。一條主要在沒有生命的物質(zhì)間循環(huán)，我們稱為“無機碳循環(huán)”;一條主要在生物間循環(huán)，我們稱為“有機碳循環(huán)”。

我們首先來看看無機碳循環(huán)。無機碳循環(huán)是一個緩慢而漫長的過程。一個完整的無機碳循環(huán)需要數(shù)百萬年，甚至數(shù)千萬年才能完成。

無機碳循環(huán)的故事，要從約45億年前講起。

那個時候，初生的地球沒有大氣層的保護，不斷受到來自宇宙的其他天體的直接撞擊，撞擊產(chǎn)生的巖漿席卷整個地球表面，并釋放出大量的二氧化碳和水蒸氣。這些溫室氣體逐漸形成當(dāng)時的大氣層，就像為地球披上了一張厚厚的保溫毯。那時候的地球，氣溫高達(dá)1200°C，就像炙熱的火焰地獄一般，任何生物都無法生存。

有了大氣層的保護，撞擊事件逐漸減少，地表溫度和氣溫都開始下降。終于有一天，水蒸氣開始凝結(jié)成水滴降落到地面。溶于雨水中的二氧化碳也隨之降落。二氧化碳的“無機碳循環(huán)”之路，就此開始。

大氣中的二氧化碳

在風(fēng)化作用下，陸地上含碳的巖石被分解，又會重新釋放二氧化碳回大氣。

碳酸鹽在大海中又變成固體的沉積巖，沉入海底。

下雨時，大氣中的二氧化碳?xì)怏w溶于雨水中，雨水沖刷巖石，形成碳酸鹽。它們一部分留在陸地上變成不同種類的巖石，另一部分最終通過河流流向海洋。

隨著地球緩慢的板塊運動和地質(zhì)變化，這些含碳的巖石沉入地下深處，被熔化成巖漿。

火山噴發(fā)，巖漿中的碳變回二氧化碳，被大量釋放于大氣中。

無處不在的短途旅行——有機碳循環(huán)

相較于漫長的無機碳循環(huán)，由地球上所有生命體參與的有機碳循環(huán)，就活躍得多了。

地球上的生命世代不息，碳就隨著生命的出生、繁衍和消亡，在其中流動。這樣的有機碳循環(huán)，完整走完一次只需要數(shù)十年至數(shù)百年的時間。

大氣中的二氧化碳

不管吃肉的動物還是吃素的動物，在吃的過程中，“碳”都完成了從食物向動物體內(nèi)的轉(zhuǎn)移。同時，動物也能通過呼吸排放出二氧化碳。

植物既能通過光合作用吸收二氧化碳，將其轉(zhuǎn)變成自己的養(yǎng)分，也能通過呼吸作用放出二氧化碳，同時釋放出生存所需的能量。

動植物死亡后，遺體在自然條件下被微生物分解，這個過程也會釋放出二氧化碳。

沒有被分解完的生物遺體，被慢慢地掩埋到地層深處。在地下經(jīng)過數(shù)百萬年的復(fù)雜變化后，煤炭、石油、天然氣等化石燃料就形成了。這些化石燃料在自然條件下，只能經(jīng)由緩慢的地質(zhì)變化被抬升至地表，再參與到無機碳循環(huán)的“大征程”中。

億萬年來，我們的地球

一直在進行著緩慢而持續(xù)的演化，大氣中的二氧化碳濃度也在不斷地被大自然自我調(diào)節(jié)，維持著有序的平衡。比如，大氣中二氧化碳的濃度會隨季節(jié)而略有變化。冬季植物凋謝，二氧化碳的濃度上升;春季植物開始生長，二氧化碳的濃度則下降。但是，隨著人類的出現(xiàn)和發(fā)展，人類的活動正在慢慢擾亂這個平衡，打亂二氧化碳循環(huán)平靜的腳步。

那么，地球上的二氧化碳都受到人類什么樣的影凱響，又會有什么后果呢？敬請期待！