Karbonat



All kunnskapen som mennesket har samlet i århundrer om Karbonat er nå tilgjengelig på internett, og vi har samlet og bestilt den for deg på en mest mulig tilgjengelig måte. Vi vil at du skal kunne få tilgang til alt relatert til Karbonat som du vil vite raskt og effektivt; at opplevelsen din er hyggelig og at du føler at du virkelig har funnet informasjonen om Karbonat som du lette etter.

For å nå våre mål har vi gjort en innsats for ikke bare å få den mest oppdaterte, forståelige og sannferdige informasjonen om Karbonat, men vi har også passet på at utformingen, lesbarheten, lastehastigheten og brukervennligheten til siden være så hyggelig som mulig, slik at du på denne måten kan fokusere på det essensielle, kjenne til all data og informasjon som er tilgjengelig om Karbonat, uten å måtte bekymre deg for noe annet, vi har allerede tatt hånd om det for deg. Vi håper vi har oppnådd vårt formål og at du har funnet informasjonen du ønsket om Karbonat. Så vi ønsker deg velkommen og oppfordrer deg til å fortsette å nyte opplevelsen av å bruke scientiano.com.

Den carbonat-silikat geokjemiske syklus , også kjent som den uorganiske karbonsyklusen , beskriver langvarig transformasjon av silikat stein til karbonatbergarter bergarter ved forvitring og sedimentering , og transformasjonen av kalksten tilbake inn silikatbergarter ved metamorfose og vulkansk aktivitet . Karbondioksid fjernes fra atmosfæren under nedgravning av forvitrede mineraler og returneres til atmosfæren gjennom vulkanisme . På millioner års tidsskalaer er karbonatsilikatsyklusen en nøkkelfaktor for å kontrollere jordens klima fordi den regulerer karbondioksidnivåer og derfor global temperatur.

Forvitringshastigheten er imidlertid følsom for faktorer som modulerer hvor mye land som er eksponert. Disse faktorene inkluderer havnivå , topografi , litologi og vegetasjonsendringer . Videre har disse geomorfe og kjemiske endringene fungert i takt med soltvinger, enten det skyldes orbitale endringer eller stjernevolusjon, for å bestemme den globale overflatetemperaturen. I tillegg har karbonat-silikatsyklusen blitt ansett som en mulig løsning på det svake unge solparadokset .

Oversikt over syklusen

Karbonatsilikat-syklusen er den primære kontrollen på karbondioksidnivåer over lange tidsskalaer. Det kan sees på som en gren av karbonsyklusen , som også inkluderer den organiske karbonsyklusen , der biologiske prosesser omdanner karbondioksid og vann til organisk materiale og oksygen via fotosyntese .

Fysiske og kjemiske prosesser

Den uorganiske syklusen begynner med produksjon av karbonsyre (H 2 CO 3 ) fra regnvann og gassformig karbondioksid. Kolsyre er en svak syre , men over lange tidsperioder kan den oppløse silikatbergarter (så vel som karbonatbergarter). Det meste av jordskorpen (og mantelen) består av silikater. Disse stoffene brytes ned i oppløste ioner som et resultat. For eksempel reagerer kalsiumsilikat CaSiO 3 , eller wollastonitt , med karbondioksid og vann for å gi et kalsiumion, Ca 2 + , et bikarbonation, HCO 3 - og oppløst silika. Denne reaksjonsstrukturen er representativ for generell silikatforvitring av kalsiumsilikatmineraler. Den kjemiske veien er som følger:

Avrenning av elv fører disse produktene til havet, hvor marine kalsifiserende organismer bruker Ca 2+ og HCO 3 - for å bygge skjell og skjeletter, en prosess som kalles karbonatutfelling :

To molekyler CO 2 er nødvendig for silikatsteinforvitring; marin forkalkning frigjør ett molekyl tilbake til atmosfæren. Kalsiumkarbonatet (CaCO 3 ) som finnes i skjell og skjeletter synker etter at den marine organismen dør og avsettes på havbunnen.

Den siste fasen av prosessen innebærer bevegelse av havbunnen. Ved subduksjonssoner blir karbonatsedimentene begravet og tvunget tilbake i mantelen . Noe karbonat kan transporteres dypt inn i mantelen der høytrykk og temperaturforhold gjør det mulig å kombinere metamorfisk med SiO 2 for å danne CaSiO 3 og CO 2 , som frigjøres fra indre til atmosfæren via vulkanisme, termiske ventiler i havet eller brusfjærer , som er naturlige kilder som inneholder karbondioksidgass eller brusvann:

Dette siste trinnet returnerer det andre CO 2 -molekylet til atmosfæren og lukker det uorganiske karbonbudsjettet . 99,6% av alt karbon på jorden (som tilsvarer omtrent 10 8 milliarder tonn karbon) blir lagret i det langsiktige steinreservoaret. Og egentlig har alt karbon brukt tid i form av karbonat. Derimot eksisterer bare 0,002% karbon i biosfæren.

Tilbakemeldinger

Endringer på planetens overflate, for eksempel fravær av vulkaner eller høyere havnivå, noe som vil redusere mengden landoverflate som utsettes for forvitring, kan endre hastighetene med forskjellige prosesser i denne syklusen. Over titalls til hundrevis av millioner av år kan karbondioksidnivået i atmosfæren variere på grunn av naturlige forstyrrelser i syklusen, men enda mer generelt fungerer det som en kritisk negativ tilbakemeldingssløyfe mellom karbondioksidnivåer og klimaendringer. For eksempel, hvis CO 2 bygger seg opp i atmosfæren, vil drivhuseffekten tjene til å øke overflatetemperaturen, noe som igjen vil øke nedbørshastigheten og silikatforvitring, som vil fjerne karbon fra atmosfæren. På denne måten har karbonat-silikatsyklusen over lange tidsperioder en stabiliserende effekt på jordens klima, og derfor har den blitt kalt jordens termostat.

Endringer gjennom jordens historie

Aspekter av karbonat-silikatsyklusen har endret seg gjennom jordens historie som et resultat av biologisk evolusjon og tektoniske endringer. Generelt har dannelsen av karbonater overgått dannelsen av silikater, og effektivt fjernet karbondioksid fra atmosfæren. Ankomsten av karbonat biomineralization nær prekambrium - Cambrian grense ville ha tillatt mer effektiv fjerning av forvitring produkter fra havet. Biologiske prosesser i jord kan øke forvitringshastigheten betydelig. Planter produserer organiske syrer som øker forvitringen . Disse syrene utskilles av rot- og mykorrhizal sopp , samt mikrobiell planteforfall . Rotånding og oksidasjon av organisk jordsmonn produserer også karbondioksid , som omdannes til kolsyre , noe som øker forvitringen.

Tektonikk kan indusere endringer i karbonatsilikatsyklusen. For eksempel antas det at hevingen av store fjellkjeder, for eksempel Himalaya og Andesfjellene , har påbegynt sen -senozoisk istid på grunn av økte forekomster av silikatforvitring og reduksjon av karbondioksid . Havbunnsværet er knyttet både til sollys og karbondioksidkonsentrasjon. Imidlertid presenterte den en utfordring for modellerere som har prøvd å relatere utgassings- og subduksjonshastigheten til de relaterte prisene på endringer i havbunnen. Riktig, ukomplisert proxy -data er vanskelig å oppnå for slike spørsmål. For eksempel er sedimentkjerner, som forskere kan utlede tidligere havnivåer, ikke ideelle fordi havnivået endres som et resultat av mer enn bare justering av havbunnen. Nylige modelleringsstudier har undersøkt hvilken rolle havbunnsforvitring spiller på den tidlige utviklingen av livet, og viser at relativt raske sjøbunnopprettelsesfrekvenser bidro til å redusere karbondioksidnivået i moderat grad.

Observasjoner av såkalt dyp tid indikerer at Jorden har en relativt ufølsom tilbakemelding på steinforvitring, noe som gir mulighet for store temperatursvingninger. Med omtrent dobbelt så mye karbondioksid i atmosfæren, viser paleoklimatrekorder at globale temperaturer nådde opptil 5 til 6 ° C høyere enn dagens temperaturer. Imidlertid bidrar andre faktorer som endringer i orbital-/solkraft til global temperaturendring i paleo-rekorden.

Menneskelige utslipp av CO 2 har stadig økt, og den påfølgende konsentrasjonen av CO 2 i jordsystemet har nådd enestående nivåer på veldig kort tid. Overskytende karbon i atmosfæren som er oppløst i sjøvann kan endre hastigheten på karbonatsilikatsyklusen. Oppløst CO 2 kan reagere med vann for å danne bikarbonationer, HCO 3 - og hydrogenioner, H + . Disse hydrogenionene reagerer raskt med karbonat, CO 3 2- for å produsere flere bikarbonationer og redusere de tilgjengelige karbonationene, noe som er et hinder for karbonkarbonatutfellingsprosessen. Sagt annerledes, 30% av overflødig karbon som slippes ut i atmosfæren absorberes av havene. Høyere konsentrasjoner av karbondioksid i havene arbeider for å presse karbonatutfellingsprosessen i motsatt retning (til venstre), og produserer mindre CaCO 3 . Denne prosessen, som skader organismer som bygger skall, kalles forsuring av havet .

Syklusen på andre planeter

Man skal ikke anta at en karbonat-silikatsyklus vil dukke opp på alle terrestriske planeter . For å begynne, krever karbonat-silikatsyklusen tilstedeværelse av en vannsyklus. Det brytes derfor ned i den indre kanten av solsystemets beboelige sone . Selv om en planet starter med flytende vann på overflaten, hvis den blir for varm, vil den gjennomgå et løpende drivhus og miste overflatevann. Uten nødvendig regnvann vil det ikke forekomme forvitring for å produsere kullsyre fra gassformig CO 2 . Videre kan CO 2 kondensere i ytterkanten , og dermed redusere drivhuseffekten og redusere overflatetemperaturen. Som et resultat vil atmosfæren kollapse til polare hetter.

Mars er en slik planet. Ligger i utkanten av solsystemets beboelige sone, og overflaten er for kald til at det kan danne seg flytende vann uten drivhuseffekt. Med sin tynne atmosfære er Mars gjennomsnittlige overflatetemperatur 210 K (63 ° C). I et forsøk på å forklare topografiske trekk som ligner fluviale kanaler, til tross for tilsynelatende utilstrekkelig innkommende solstråling, har noen antydet at en syklus som ligner Jordens karbonat-silikatsyklus kunne ha eksistert-i likhet med en retrett fra Snowball Earth-perioder. Det er blitt vist ved bruk av modelleringsstudier som gassformig CO 2 og H 2 O som virker som drivhusgasser ikke kunne ha holdt Mars varme under sin tidligere historie når solen var svakere fordi CO 2 vil kondensere ut til skyer. Selv om CO 2 -skyer ikke reflekterer på samme måte som vannskyer på jorden, kunne den ikke ha hatt mye av en karbonatsilikat-syklus tidligere.

Derimot ligger Venus i den indre kanten av den beboelige sonen og har en gjennomsnittlig overflatetemperatur på 737 K (464 ° C). Etter å ha mistet vannet sitt ved fotodissosiasjon og hydrogenutslipp , sluttet Venus å fjerne karbondioksid fra atmosfæren, og begynte i stedet å bygge det opp og oppleve en løpende drivhuseffekt.

På tidevannslåste eksoplaneter vil plasseringen av det substellare punktet diktere frigjøring av karbondioksid fra litosfæren .

Se også

Referanser

Eksterne linker

Opiniones de nuestros usuarios

Dan Hetland

Veldig interessant dette innlegget om Karbonat.

Ane Berge

Takk. Artikkelen om Karbonat hjalp meg.

Linda Larssen

Endelig en artikkel om Karbonat som er gjort lett å lese.