失序的碳循环.PDF

失序的碳循環 、 ， 「 ，」， ， 。 「」 ， 。 天行健 《易經》謂：「天行健，君子以自強不息」提及了大自然具有恆常持久、周而復始的道 理與規律。現代科學進一步把自然界的恆常變化細分為水循環、碳循環、能量循環、氧循環、 氮循環等。近年來人類活動頻繁，影響了這些周而復始的循環，造成氣候變遷，衝擊人類生 存的環境。 碳是構成生命的重要元素，也是所有有機物質的基本成分。碳循環是指碳元素在各個自 然的儲存庫間，不斷發生的各種化學、物理、地質和生物過程。自然的儲存庫包括大氣、陸 地生物圈、沉積物及海洋生物圈。 陸地領域中的碳透過不同方式，在各生物體間傳遞及流動。綠色植物藉由光合作用，把 由大氣中擷取的二氧化碳轉化成葡萄糖，再代謝成植物的有機體。植物體內的碳再隨著食物 鏈轉移到各種動物體內，構成動物的有機體或在有機體內貯存。此外，動植物在行呼吸作用 時，會消耗部分攝取到體內的有機物，並把二氧化碳排放到大氣中。 動物的排泄物和動植物死後的殘體會被土壤中的微生物分解，一部分碳構成微生物細 胞，一部分則回到大氣中。微生物死亡後，也會分解釋放出二氧化碳。若動植物殘體在分 解之前就被掩埋成為有機沉積物，在悠長時間的熱能和壓力作用下會轉變成化石燃料。因 此，動植物和微生物等有機質，土壤以及土地中化石燃料中的碳含量，就是陸地領域的總 碳存量。 二氧化碳在水裡的形態，可以是氣態的二氧化碳、碳酸氫根離子或碳酸根離子，三者的 總和就是水中的可溶性無機碳。石灰岩會因風化作用與溶解在雨水或地下水中的二氧化碳（碳 酸）發生化學反應，在水中形成可溶的重碳酸鹽（鈣離子及碳酸氫根離子）。水中的碳酸也會 由於人類活動的干擾，使得全球自然的碳循環遭到破壞。 56 2016 3 519 大氣中的二氧化碳 吸 碳 作 碳 互 碳 化 解 化 相 化 氧 分 氧 間 氧 二 經 二 氣 二 收 及 放 大 放 吸 用 釋 與 釋 用 作 碳 動 洋 及 作 吸 碳 化 活 海 收 合 呼 化 氧 類 光 行 氧 二 人 行 物 二 放 物 植 放 釋 用 碳 植 、 釋 用 作 化 用 碳 動 用 作 合 氧 作 化 化