Çözünmüş inorganik karbon - Dissolved inorganic carbon

Tanguro Çiftliği havzasındaki yıllık DOC ve DIC akışları
DOC ve DIC'nin yağış, yağış, gövde akışı, kara akışı ve akış akışında yıllık ortalama akışı.

Çözünmüş inorganik karbon ( DIC ), bir çözeltideki sulu inorganik karbon türlerinin toplamıdır . Karbon bileşikleri, bileşimlerine bağlı olarak organik veya inorganik ve çözünmüş veya parçacıklı olarak ayırt edilebilir. Organik karbon , proteinler , lipidler , karbonhidratlar ve nükleik asitler gibi organik bileşiklerin temel bileşenlerinin omurgasını oluşturur .

İnorganik karbon öncelikle karbon dioksit, karbonik asit, bikarbonat ve karbonat gibi basit bileşiklerde bulunur ( sırasıyla CO 2 , H 2 CO 3 , HCO 3 - , CO 3 2− ). Çözünmüş inorganik karbon (DIC), üç ana sulu türü, CO 2 , HCO 3 - ,CO 3 2− ve bunların metal iyonları ile çözelti içindeki komplekslerini daha az oranda içerir.

Deniz ekosistemleri

Bir serinin parçası
Karbon döngüsü
Organik madde formları.webp
bölgelere göre
Karbon dioksit
karbon formları
Metabolik yollar
Karbon pompaları
karbon tutma
Metan
biyojeokimyasal
Başka

çözünürlük pompası

Sulu karbon dioksit su ile reaksiyona girerek çok kararsız olan ve hızla hidronyum ve bikarbonata ayrışan karbonik asit oluşturur. Bu nedenle, deniz suyunda çözünmüş inorganik karbon genellikle bikarbonat, karbonat iyonları ve çözünmüş karbon dioksit (CO 2 , H 2 CO 3 , HCO 3 − , CO 3 2− ) topluluğu olarak adlandırılır .

CO 2 (sulu) + H 2 O ↔ H 2 CO 3 ↔ HCO 3 − + H + ↔ CO 3 2- + 2 H +

Çözünmüş inorganik karbonun %99'undan fazlası bikarbonat ve karbonat iyonları biçimindedir, bu da okyanusun karbon depolama yeteneğinin çoğunun bu kimyasal reaktiviteden kaynaklandığı anlamına gelir. Deniz hava CO akı 2 ve elde edilen çözünmüş organik karbon, örneğin güçlü rüzgar ve dikey karıştırma ve fotosentez, solunum ve ayrışma biyolojik işlemler gibi fiziksel işlemler etkilenir.

biyolojik pompa

Çözünmüş inorganik karbon, üst okyanustan derin okyanusa biyolojik olarak üretilen organik karbon akışı miktarı olarak tanımlanan biyolojik pompanın önemli bir bileşenidir. Çözünmüş inorganik karbon, karbondioksit şeklinde sabitlenir ve fotosentez yoluyla organik karbona sabitlenir. Solunum bunun tersidir ve inorganik karbon üretmek için organik karbon tüketir. Fotosentez ve biyolojik pompa, inorganik besinlerin ve karbondioksitin mevcudiyetine bağlıdır.

Fotosentez: 6 CO 2 + 6 H 2 O + ışık → C 6 H 12 O 6 + 6 O 2

Solunum: C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 → 6 CO 2 + 6 H 2 O + enerji

Oşinograflar, brüt birincil üretkenlik (GPP) eksi topluluk solunumu (yerel ototrofların solunumunun toplamı) olan net topluluk üretimini (NCP) tahmin ederek okyanusun metabolik durumunu veya biyolojik pompanın verimliliğini anlamaya çalışırlar. ve heterotroflar). Verimli bir biyolojik pompa bastırmak CO ettiği varsayılmış olan derin okyanusa biyolojik ihracat artar 2 üst okyanusta fışkırması.

"Bugünkü gün" (1990'lar)
Sanayi öncesi (1700'ler)
          Deniz yüzeyi DIC konsantrasyonu ( GLODAP klimatolojisinden )
Okyanus yüzeyi DIC'nin mekansal dağılımı
DIC ve nDIC'nin uzaysal dağılımları. (a) DIC (2005 yılına normalize edilmiştir); (b) yüzey küresel okyanusunda tuzluluğa göre normalleştirilmiş DIC (nDIC, DIC referans yılı 2005 ve tuzluluk 35'e göre normalize edilmiştir). Enlemsel eğilimler, özellikle nDIC için açıktır.

karbonat pompası

Karbonat pompası bazen biyolojik pompanın "sert doku" bileşeni olarak anılır. Coccolithophores gibi bazı yüzey deniz organizmaları, bikarbonatı sabitleyerek bir partikül halinde inorganik karbon olan kalsiyum karbonattan sert yapılar üretir . DIC'nin bu fiksasyonu, okyanus karbon döngüsünün önemli bir parçasıdır.

Ca 2+ + 2 HCO 3 − → CaCO 3 + CO 2 + H 2 O

Biyolojik karbon pompa düzeltmeleri inorganik karbon (CO da 2 şeker formunda tanecikli organik karbon) yer alır (Cı 6 H 12 O 6 ), karbonat pompa düzeltmeleri inorganik bikarbonat ve CO net salınmasına neden olur 2 . Bu şekilde, karbonat pompası karbonat karşı pompası olarak adlandırılabilir. Biyolojik pompadan gelen CO 2 akışını etkisiz hale getirerek biyolojik pompaya karşı çalışır .

Ölçüm

Oşinograflar ve mühendisler, deniz suyundaki karbon içeriğini ölçmek için yeni ve daha doğru yöntemler bulmaya devam ediyor. Bir yöntem, su numuneleri toplamak ve bir TOC analizörü kullanarak DIC'yi doğrudan ölçmektir. Numuneler, teşhis teknikleri oluşturmak için kararlı izotop oranları 13 C/ 12 C, alkalinite ölçümleri ve fiziksel süreçlerin tahmini ile birleştirilebilir. Scripps Oşinografi Enstitüsü'ndeki araştırmacılar, deniz suyunun mikroakışkan örneklerini ölçmek ve çözünmüş inorganik karbon içeriğini sürekli olarak izlemek için akış enjeksiyon analizini kullanan bir araç geliştirdi.

Ayrıca bakınız

Referanslar