Le carbone se déplace
sous diverses formes, entre l'intérieur de la Terre, sa surface et
l’atmosphère. Le recyclage chimique du carbone est un élément critique pour
notre planète. En effet, le carbone est un constituant majeur de deux gaz
à effet de serre, le dioxyde de carbone (CO2) et le méthane (CH4).
Sans le carbone, il ne pourrait y avoir de vie sur la Terre. Son recyclage
influence la productivité biologique et le climat. Parmi les processus qui
permettent le recyclage chimique du carbone, certains ont lieu en milieu
terrestre et d’autres en milieu océanique. On peut aussi constater parmi ces
processus qu'il y a des réactions chimiques biologiques et non biologiques.
On peut retrouver dans la nature, le
carbone sous deux formes. Le carbone qui est produit par des organismes vivants
et qui est lié chimiquement à d’autres carbones ou à des éléments comme
l'hydrogène (H), l'azote (N) ou le phosphore (P), est appelé carbone organique
.
C’est
le cas des molécules complexes comme lesprotéines, les lipides et les
glucides. Le carbone, qui n’est pas produit par des organismes vivants et
qui n’est pas lié avec d’autres carbones (liaison C-C) ou d’autres atomes
d’hydrogène (liaison C-H), est appelé carbone inorganique (Cinorg).
Le CO2 atmosphérique et les calcaires (CaCO3) en
sont des exemples.
Les
principaux processus et phénomènes qui sont présents dans le cycle du carbone.
La photosynthèse
Les
végétaux emmagasinent du carbone d’origine atmosphérique ou bien dissous dans
l’eau par le processus de production primaire. Ils utilisent l’énergie solaire
pour transformer le dioxyde de carbone (CO2) en glucose. Le glucose
servira de source d’énergie pour fabriquer les tissus des végétaux.
La consommation
Le carbone contenu dans les végétaux sera
absorbé par les animaux herbivores. Et les animaux carnivores absorberont le
carbone contenu dans les animaux dont ils se nourriront.
La respiration
Le
carbone est restitué à l’atmosphère par le processus de respiration. Les êtres
vivants respirent. Ils rejettent donc dans l’atmosphère sous forme de dioxyde
de carbone, une partie de la quantité de carbone qu’ils avaient ingéré au
départ.
La décomposition des déchets
On
retrouve une partie du carbone dans les déchets végétaux et animaux (urine,
selles, organismes morts, etc.). Les décomposeurs vont alors se
charger de les décomposer. Le processus de fermentation peut être utilisé. Ce
processus de décomposition libère du dioxyde de carbone (CO2) et du
méthane (CH4).
Les feux de forêt
Sous
l’action de la combustion, le carbone contenu dans les troncs et les feuilles
des arbres se transforme en dioxyde de carbone (CO2).
La dissolution
Une
grande partie du dioxyde de carbone atmosphérique est dissous dans les océans.
En effet, les océans sont des puits à carbone, car ils prélèvent globalement
plus de carbone à l’atmosphère qu’ils ne lui en redonnent. Une partie du
dioxyde de carbone dissous dans l’eau réagit avec les molécules d’eau, puis
avec du calcium pour devenir du carbonate de calcium (CaCO3). On
retrouve le carbonate de calcium dans la composition des coquilles et
squelettes des organismes marins.
Les roches carbonatées
Les
coquilles et les squelettes des organismes marins morts s’accumulent au fond de
l’océan. Le carbonate de calcium s’accumule donc dans les sédiments et donne
naissance à des roches carbonatées. Ces roches suivent le mouvement des plaques
tectoniques. Elles plongent sous le manteau de la terre lors du processus de
subduction et peuvent éventuellement être ramenées à la surface.
Les éruptions volcaniques
Au
contact du magma, le carbone contenu dans les roches carbonatées peut se
libérer et retourner dans l’atmosphère. Les volcans et les geysers laissent
échapper du dioxyde de carbone et du méthane dans l’atmosphère. Les
combustibles fossiles
Les organismes morts qui tombent au fond
de l’océan forment une couche de sédiments. Ils peuvent parfois se transformer
en combustibles fossiles comme le charbon ou le pétrole s’ils demeurent enfouis
dans les sédiments pendant des centaines de millions d’années.
Impacts du dérèglement du cycle du
carbone
Comme
on peut le constater, les phases géologiques du carbone, comme la subduction et
la formation de combustibles fossiles, se déroulent sur une période de millions
d’années tandis que les phases biologiques du cycle du carbone, comme la
photosynthèse, la respiration, la décomposition, peuvent se produire sur une
période allant de quelques jours à des milliers d’années.
Avant l’avènement de l’ère industrielle,
à la fin du 19e siècle, le cycle du carbone ne faisait
intervenir que l’atmosphère, les océans et la biomasse terrestre. Les
combustibles fossiles ne faisaient pas, à ce moment-là, partis du cycle et le
cycle du carbone était équilibré. Mais l’homme, en détruisant la végétation et
en utilisant les combustibles fossiles, est responsable du déséquilibre du
cycle global du carbone. On utilise les combustibles fossiles à une trop grande
vitesse. Ils n’ont pas le temps de se régénérer. La combustion des matières
fossiles fait en sorte qu’il y a un surplus de carbone qui rejoint l’atmosphère
et les océans. Ce déséquilibre peut provoquer des changements
climatiques importants.
Les éruptions volcaniques, au contact du magma, le carbone contenu dans les roches carbonatées peut se libérer et retourner dans l’atmosphère. Les volcans et les geysers laissent échapper du dioxyde de carbone et du méthane dans l’atmosphère. Les combustibles fossiles
Les organismes morts qui tombent au fond de l’océan forment une couche de sédiments. Ils peuvent parfois se transformer en combustibles fossiles comme le charbon ou le pétrole s’ils demeurent enfouis dans les sédiments pendant des centaines de millions d’années.
Impacts du dérèglement du cycle du carbone
Comme on peut le constater, les phases géologiques du carbone, comme la subduction et la formation de combustibles fossiles, se déroulent sur une période de millions d’années tandis que les phases biologiques du cycle du carbone, comme la photosynthèse, la respiration, la décomposition, peuvent se produire sur une période allant de quelques jours à des milliers d’années.
Avant l’avènement de l’ère industrielle, à la fin du 19e siècle, le cycle du carbone ne faisait intervenir que l’atmosphère, les océans et la biomasse terrestre. Les combustibles fossiles ne faisaient pas, à ce moment-là, partis du cycle et le cycle du carbone était équilibré. Mais l’homme, en détruisant la végétation et en utilisant les combustibles fossiles, est responsable du déséquilibre du cycle global du carbone. On utilise les combustibles fossiles à une trop grande vitesse. Ils n’ont pas le temps de se régénérer. La combustion des matières fossiles fait en sorte qu’il y a un surplus de carbone qui rejoint l’atmosphère et les océans. Ce déséquilibre peut provoquer des changements climatiques importants.
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu