地球系统的固体、气体、液体与生物地球子系统之间的碳循环是地球系统过程的基本形式之一,一般称为地球系统碳的大循环,它的基本模型如图2.3所示。
图2.3 地球系统碳的大循环
(1)固体地球子系统与气体地球子系统之间的碳循环:
●石油、天然气、煤等释放气体进入大气层(图2.3中①);
●地壳岩石在风化溶蚀过程中从大气中吸收CO 2 (图2.3中②)。
(2)固体地球子系统与液体地球子系统之间的碳循环:
●地壳岩石经风化、溶蚀将碳元素在海洋水体中沉积、成岩(图2.3中③);
●经造山、造陆运动将海洋沉积岩上升为陆地,如“沧海桑田”(图2.3中④)。
(3)固体地球系统与生物地球系统子系统之间的碳循环:
●植物、动物从地壳、岩石中吸收有用的矿物营养(图2.3中⑤);
●植、动物遗体沉积、成岩(煤炭、珊瑚等生物沉积)(图2.3中⑥)。
(4)液体地球子系统与气体地球子系统之间的碳循环:
●海洋、湖泊释放CO 2 进入大气层(图2.3中⑦);
●海洋、湖泊从大气中吸收CO 2 (图2.3中⑧)。
(5)液体地球子系统与生物地球子系统之间的碳循环:
●水生生物从海洋、湖泊中吸收CO 2 (图2.3中⑨);
●水生生物在海洋、湖泊中释放CO 2 (包括呼吸与死亡分解)(图2.3中⑩)。
(1)植物吸收与释放CO 2 (如图2.4所示)。
①植物在生长过程中的光和主作用从大气中吸收CO 2 ;
②植物的枯枝落叶在腐烂、燃烧过程中释放CO 2 、CH 4 。
(2)动物吸收与释放CO 2 (如图2.5所示)。
图2.4 植物吸收和释放CO 2
图2.5 动物吸收与释放CO 2
①动物通过生存呼吸过程释放CO 2 ;
②动物通过排泄、死亡、腐烂分解释放CO 2 、CH 4 ;
③动物通过食用植物枝叶、果实而吸收CO 2 。
(3)微生物吸收与释放CO 2
微生物吸收与释放CO 2 的过程和植物或动物的吸收与释放相同。