lovesouthernsocial.com

Ciklusi ugljenika su pomeranja elementa ugljenika u različitim sredinama

Slika koju je uredio i promenio je Mitchell Griest, dostupna je na Unsplash-u

Ciklusi ugljenika su pomeranja elementa ugljenika u različitim sredinama, uključujući stene, zemljište, okeane i biljke. Ovo sprečava njegovo potpuno nakupljanje u atmosferi i stabilizuje temperaturu Zemlje. Za geologiju, postoje dve vrste ciklusa ugljenika: spor, koji traje stotine hiljada godina, i brz, koji traje desetine do 100.000 godina.

ugljenik

Ugljenik je hemijski element koji se nalazi u izobilju u stenama i, u manjoj meri, u zemljištu, okeanu, povrću, atmosferi, organizmima živih bića i objekata. Kovan je u zvezdama, kao četvrti najzastupljeniji element u univerzumu i neophodan za održavanje života na Zemlji kakvog poznajemo. Međutim, on je takođe jedan od uzroka značajnog problema: klimatskih promena.

Tokom veoma dugih vremenskih skala (milioni do desetine miliona godina), kretanje tektonskih ploča i promene u brzini kojom ugljenik prodire u unutrašnjost Zemlje mogu promeniti globalnu temperaturu. Zemlja je pretrpela ovu promenu tokom poslednjih 50 miliona godina, od ekstremno tople klime u kredi (pre oko 145 do 65 miliona godina) do glacijalne klime pleistocena (pre oko 1,8 miliona do 11.500 godina).

spori ciklus

Kroz niz hemijskih reakcija i tektonske aktivnosti, ugljeniku je potrebno između 100 i 200 miliona godina da se kreće između stena, tla, okeana i atmosfere u sporom ciklusu ugljenika. U proseku, između deset i 100 miliona tona ugljenika prođe kroz spor ciklus u jednoj godini. Poređenja radi, ljudske emisije ugljenika u atmosferu su reda veličine 10 milijardi tona, dok se brzi ciklus ugljenika kreće sa deset na 100 milijardi ugljenika godišnje.

Kretanje ugljenika iz atmosfere u litosferu (stene) počinje kišom. Atmosferski ugljenik, u kombinaciji sa vodom, formira ugljenu kiselinu, koja se taloži na površini kroz kišu. Ova kiselina rastvara stene u procesu koji se zove hemijsko trošenje, oslobađajući jone kalcijuma, magnezijuma, kalijuma ili natrijuma. Ovi joni se transportuju u reke i iz reka u okean.

• Kakvo je poreklo plastike koja zagađuje okeane?
• Zakiseljavanje okeana: ozbiljan problem za planetu

U okeanu, joni kalcijuma se kombinuju sa bikarbonatnim jonima i formiraju kalcijum karbonat, aktivni sastojak antacida. U okeanu, većinu kalcijum karbonata proizvode organizmi koji grade školjke (kalcifikuju) (kao što su korali) i plankton (kao što su kokolitofori i foraminifere). Nakon što ovi organizmi umru, potonu na morsko dno. Vremenom se slojevi školjki i sedimenata sabijaju i pretvaraju u stene, skladištejući ugljenik, stvarajući sedimentne stene kao što je krečnjak.

Na ovaj način nastaje oko 80% karbonatnih stena. Preostalih 20% sadrži ugljenik koji potiče od živih bića (organski ugljenik) razložen. Toplota i pritisak sabijaju organski materijal bogat ugljenikom tokom miliona godina, formirajući sedimentne stene poput škriljaca. U posebnim slučajevima, kada se organska materija iz mrtvih biljaka brzo akumulira, bez vremena za razlaganje, slojevi organskog ugljenika postaju nafta, ugalj ili prirodni gas, a ne sedimentne stene poput škriljaca.

U sporom ciklusu, ugljenik se vraća u atmosferu kroz vulkansku aktivnost. To je zato što kada se površine zemljine i okeanske kore sudare, jedna tone ispod druge i stena koju nosi se topi pod ekstremnom toplotom i pritiskom. Zagrejana stena se rekombinuje u silikatne minerale, oslobađajući ugljen-dioksid.

• Ugljen dioksid: Šta je CO2?

Kada vulkani eruptiraju, oni izbacuju gas u atmosferu i pokrivaju zemlju silicijumskom stenom, započinjući ciklus iznova. Vulkani emituju između 130 i 380 miliona metričkih tona ugljen-dioksida godišnje. Poređenja radi, ljudi emituju oko 30 milijardi tona ugljen-dioksida godišnje – 100 do 300 puta više od vulkana – koji sagorevaju fosilna goriva.

• Alkohol ili benzin?

Ako se ugljen-dioksid poveća u atmosferi zbog povećane vulkanske aktivnosti, na primer, temperature rastu, što dovodi do više kiše, što rastvara više stena, stvarajući više jona koji na kraju talože više ugljenika na dnu okeana. Potrebno je nekoliko stotina hiljada godina da se uspostavi ravnoteža sporog ciklusa ugljenika.

Međutim, spori ciklus sadrži i nešto bržu komponentu: okean. Na površini, gde se vazduh susreće sa vodom, gas ugljen dioksida se rastvara i izlazi iz okeana u stalnoj razmeni sa atmosferom. Jednom u okeanu, gas ugljen-dioksida reaguje sa molekulima vode i oslobađa vodonik, čineći okean kiselijim. Vodonik reaguje sa karbonatom usled trošenja stena i proizvodi bikarbonatne jone.

Pre industrijskog doba, okean je izbacivao ugljen-dioksid u atmosferu u ravnoteži sa ugljenikom koji je okean primio tokom habanja kamena. Međutim, kako su se koncentracije ugljenika u atmosferi povećale, okean sada uklanja više ugljenika iz atmosfere nego što oslobađa. Tokom milenijuma, okean će apsorbovati do 85% dodatnog ugljenika koji ljudi unose u atmosferu sagorevanjem fosilnih goriva, ali je proces spor jer je povezan sa kretanjem vode sa površine okeana u njegove dubine.

U međuvremenu, vetrovi, struje i temperatura kontrolišu brzinu kojom okean uklanja ugljen-dioksid iz atmosfere. (Pogledajte Balans okeanskog ugljenika u opservatoriji Zemlje.) Verovatno je da su promene u temperaturama i strujama okeana pomogle da se ukloni ugljenik i vrati ugljenik u atmosferu u nekoliko hiljada godina koliko je počelo i završilo ledena doba.

Brzi ciklus ugljenika

Vreme koje je potrebno ugljeniku da prođe kroz brzi ciklus ugljenika meri se tokom života. Brzi ciklus ugljenika je u osnovi kretanje ugljenika kroz životne oblike na Zemlji ili u biosferi. Oko 1.000 do 100.000 miliona metričkih tona ugljenika prolazi kroz brzi ciklus ugljenika svake godine.

Ugljenik igra suštinsku ulogu u biologiji zbog svoje sposobnosti da formira mnoge veze - do četiri po atomu - u naizgled beskrajnom nizu složenih organskih molekula. Mnogi organski molekuli sadrže atome ugljenika koji su formirali jake veze sa drugim atomima ugljenika, kombinujući se u dugačke lance i prstenove. Takvi ugljenični lanci i prstenovi su osnova živih ćelija. Na primer, DNK se sastoji od dva isprepletena molekula izgrađena oko ugljeničnog lanca.

Veze u dugim ugljeničnim lancima sadrže mnogo energije. Kada se struje razdvoje, uskladištena energija se oslobađa. Ova energija čini molekule ugljenika odličnim izvorom goriva za sva živa bića.

Biljke i fitoplankton su glavne komponente brzog ciklusa ugljenika. Fitoplankton (mikroskopski organizmi u okeanu) i biljke uzimaju ugljen-dioksid iz atmosfere apsorbujući ga u svoje ćelije. Koristeći energiju sunca, biljke i plankton kombinuju ugljen-dioksid (CO2) i vodu da bi formirali šećer (CH2O) i kiseonik. Hemijska reakcija je sledeća:

CO2 + H2O + energija = CH2O + O2

Može se desiti da se ugljenik kreće iz biljke i vraća u atmosferu, ali svi oni uključuju istu hemijsku reakciju. Biljke razgrađuju šećer da bi dobile energiju potrebnu za rast. Životinje (uključujući ljude) jedu biljke ili plankton i razgrađuju šećer iz biljke za energiju. Biljke i plankton umiru i trunu (jedu ih bakterije) ili ih vatra proždire. U svim slučajevima, kiseonik se kombinuje sa šećerom da bi oslobodio vodu, ugljen-dioksid i energiju. Osnovna hemijska reakcija ide ovako:

CH2O + O2 = CO2 + H2O + energija

U sva četiri procesa, ugljen-dioksid koji se oslobađa u reakciji obično završava u atmosferi. Brzi ciklus ugljenika toliko je usko povezan sa biljnim svetom da se sezona rasta može videti po tome kako ugljen-dioksid lebdi u atmosferi. U zimi na severnoj hemisferi, kada malo kopnenih biljaka raste, a mnoge propadaju, atmosferske koncentracije ugljen-dioksida se povećavaju. Tokom proleća, kada biljke ponovo počnu da rastu, koncentracije opadaju. Kao da Zemlja diše.

Promene u ciklusu ugljenika

Ostavljeni neometani, brzi i spori ciklusi ugljenika održavaju relativno konstantnu koncentraciju ugljenika u atmosferi, kopnu, biljkama i okeanu. Ali kada bilo šta promeni količinu ugljenika u jednom rezervoaru, efekat se širi kroz druge.

U prošlosti Zemlje, ciklus ugljenika se promenio kao odgovor na klimatske promene. Varijacije u Zemljinoj orbiti menjaju količinu energije koju Zemlja prima od Sunca i dovode do ciklusa ledenih doba i toplih perioda kao što je trenutna klima na Zemlji. (Vidi Milutin Milanković) Ledena doba su se razvila kada su se leta na severnoj hemisferi ohladila i led se nakupio na zemlji, što je zauzvrat usporilo ciklus ugljenika. U međuvremenu, nekoliko faktora, uključujući niže temperature i povećan rast fitoplanktona, možda je povećalo količinu ugljenika koji je okean uklonio iz atmosfere. Pad atmosferskog ugljenika izazvao je dalje hlađenje. Isto tako, na kraju poslednjeg ledenog doba, pre 10.000 godina, ugljen-dioksid u atmosferi se dramatično povećao kako su se temperature zagrejale.

Promene u Zemljinoj orbiti se dešavaju neprestano, u predvidljivim ciklusima. Za oko 30.000 godina, Zemljina orbita će se dovoljno pomeriti da smanji sunčevu svetlost na severnoj hemisferi na nivoe koji su doveli do poslednjeg ledenog doba.

Danas se promene u ciklusu ugljenika dešavaju zbog ljudi. Remetimo ciklus ugljenika sagorevanjem fosilnih goriva i krčenjem šuma.

Krčenjem šuma se oslobađa ugljenik uskladišten u stablima, stabljikama i lišću – biomasa. Krčenjem šume eliminišu se biljke koje bi inače uzimale ugljenik iz atmosfere dok rastu. U svetu postoji trend da se šume zamene monokulturom i pašnjacima, koji skladište manje ugljenika. Takođe izlažemo zemljište koje izbacuje ugljenik iz raspadajućih biljnih materija u atmosferu. Trenutno, ljudi emituju nešto manje od milijardu tona ugljenika u atmosferu svake godine kroz promene u korišćenju zemljišta.

Bez ljudskog uplitanja, ugljenik iz fosilnih goriva bi polako curio u atmosferu kroz vulkansku aktivnost tokom miliona godina u sporom ciklusu ugljenika. Spaljivanjem uglja, nafte i prirodnog gasa, ubrzavamo proces, oslobađajući ogromne količine ugljenika (ugljenika za koje su bili potrebni milioni godina da se akumulira) u atmosferu svake godine. Čineći ovo, pomeramo ugljenik iz sporog ciklusa u brzi ciklus. U 2009. godini ljudi su ispustili oko 8,4 milijarde tona ugljenika u atmosferu sagorevanjem fosilnih goriva.

Od početka industrijske revolucije, kada su ljudi počeli da sagorevaju fosilna goriva, koncentracije ugljen-dioksida u atmosferi su porasle sa oko 280 delova na milion na 387 delova na milion, što je povećanje od 39%. To znači da je na svaki milion molekula u atmosferi njih 387 sada ugljen-dioksid - najveća koncentracija u poslednjih dva miliona godina. Koncentracije metana su porasle sa 715 delova na milijardu u 1750. na 1.774 delova na milijardu u 2005. godini, što je najveća koncentracija u najmanje 650.000 godina.

Efekti promene ciklusa ugljenika

Slika: Carbon Cycles - NASA

Sav taj dodatni ugljenik treba negde da ode. Do sada su kopnene i okeanske biljke apsorbovale 55% dodatnog ugljenika u atmosferi, dok oko 45% ostaje u atmosferi. Na kraju, tlo i okeani apsorbuju većinu dodatnog ugljen-dioksida, ali do 20% može ostati u atmosferi hiljadama godina.

Višak ugljenika u atmosferi zagreva planetu i pomaže kopnenim biljkama da rastu. Višak ugljenika u okeanu čini vodu kiselijom, što dovodi u opasnost morski život. Saznajte više o ovoj temi u članku: "Zakiseljavanje okeana: ozbiljan problem za planetu".

Atmosfera

Značajno je da toliko ugljen-dioksida ostaje u atmosferi jer je CO2 najvažniji gas za kontrolu temperature na Zemlji. Ugljen dioksid, metan i halougljenici su gasovi staklene bašte koji apsorbuju širok spektar energije – uključujući infracrvenu energiju (toplotu) koju emituje Zemlja – a zatim je ponovo emituju. Reemitovana energija putuje u svim pravcima, ali se deo vraća na Zemlju, zagrevajući površinu. Bez gasova staklene bašte, Zemlja bi bila zamrznuta na -18°C. Sa puno gasova staklene bašte, Zemlja bi bila poput Venere, gde atmosfera održava temperaturu oko 400°C.

Pošto naučnici znaju koje talasne dužine energije svaki gas staklene bašte apsorbuje i koncentraciju gasova u atmosferi, oni mogu izračunati koliko svaki gas doprinosi globalnom zagrevanju. Ugljen-dioksid izaziva oko 20% Zemljinog efekta staklene bašte; vodena para čini oko 50%; a oblaci predstavljaju 25%. Ostatak je uzrokovan malim česticama (aerosoli) i manjim gasovima staklene bašte kao što je metan.

• Da li se aerosolne limenke mogu reciklirati?

Koncentracije vodene pare u vazduhu su kontrolisane temperaturom Zemlje. Toplije temperature isparavaju više vode iz okeana, proširuju vazdušne mase i dovode do veće vlažnosti. Hlađenje dovodi do kondenzacije vodene pare i pada u obliku kiše, susnežice ili snega.

Ugljen-dioksid, s druge strane, ostaje gas u širem rasponu atmosferskih temperatura od vode. Molekuli ugljen-dioksida obezbeđuju početno zagrevanje potrebno za održavanje koncentracije vodene pare. Kada koncentracija ugljen-dioksida padne, Zemlja se hladi, nešto vodene pare pada iz atmosfere, a zagrevanje staklenika izazvano vodenom parom pada. Isto tako, kada koncentracije ugljen-dioksida rastu, temperatura vazduha raste i više vodene pare isparava u atmosferu – što pojačava zagrevanje staklenika.

Dakle, dok ugljen-dioksid manje doprinosi efektu staklene bašte nego vodena para, naučnici su otkrili da je ugljen-dioksid gas koji određuje temperaturu. Ugljen dioksid kontroliše količinu vodene pare u atmosferi, a samim tim i veličinu efekta staklene bašte.

Sve veće koncentracije ugljen-dioksida već izazivaju zagrevanje planete. Dok su gasovi staklene bašte u porastu, prosečne globalne temperature su porasle za 0,8 stepeni Celzijusa (1,4 stepena Farenhajta) od 1880. godine.

Ovo povećanje temperature nije sve zagrevanje koje ćemo videti na osnovu trenutnih koncentracija ugljen-dioksida. Zagrevanje staklenika se ne dešava odmah jer okean apsorbuje toplotu. To znači da će se temperatura Zemlje povećati za najmanje još 0,6 stepeni Celzijusa (1 stepen Farenhajta) zbog ugljen-dioksida koji se već nalazi u atmosferi. Stepen do kojeg temperature porastu preko toga zavisi delimično od toga koliko će ljudi više ugljenika ispuštati u atmosferu u budućnosti.

Ocean

Oko 30% ugljen-dioksida koji ljudi unesu u atmosferu difunduje u okean putem direktne hemijske razmene. Rastvaranje ugljen-dioksida u okeanu stvara ugljenu kiselinu, koja povećava kiselost vode. Ili bolje rečeno, blago alkalni okean postaje malo manje alkalni. Od 1750. pH površine okeana je opao za 0,1, što predstavlja promenu kiselosti za 30%.

Zakiseljavanje okeana utiče na morske organizme na dva načina. Prvo, ugljena kiselina reaguje sa karbonatnim jonima u vodi i formira bikarbonat. Međutim, ti isti karbonatni joni su ono što životinjama koje grade školjke poput korala treba da bi stvorile ljuske kalcijum karbonata. Sa manje dostupnog karbonata, životinje moraju da troše više energije da bi izgradile svoje školjke. Kao rezultat toga, školjke postaju tanje i krhke.

Drugo, što je više vode koja je kisela, to bolje rastvara kalcijum karbonat.Dugoročno, ova reakcija će omogućiti okeanu da apsorbuje višak ugljen-dioksida jer će kiselija voda rastvoriti više kamenja, osloboditi više karbonatnih jona i povećati sposobnost okeana da apsorbuje ugljen-dioksid. U međuvremenu, međutim, kiselija voda će rastvoriti karbonatne ljuske morskih organizama, čineći ih izdubljenim i slabim.

Topliji okeani - proizvod efekta staklene bašte - takođe mogu umanjiti obilje fitoplanktona, koji najbolje raste u hladnim vodama bogatim hranljivim materijama. Ovo bi moglo ograničiti sposobnost okeana da izvuče ugljenik iz atmosfere kroz brzi ciklus ugljenika.

S druge strane, ugljen-dioksid je neophodan za rast biljaka i fitoplanktona. Povećanje ugljen-dioksida može povećati rast đubrenjem onih nekoliko vrsta fitoplanktona i okeanskih biljaka (kao što su morske trave) koje uzimaju ugljen-dioksid direktno iz vode. Međutim, većini vrsta ne pomaže povećana dostupnost ugljen-dioksida.

земља

Biljke na kopnu su apsorbovale oko 25% ugljen-dioksida koji ljudi unose u atmosferu. Količina ugljenika koju biljke apsorbuju uveliko varira iz godine u godinu, ali generalno, svetske biljke su povećale količinu ugljen-dioksida koju apsorbuju od 1960. Samo deo ovog povećanja je nastao kao direktna posledica emisije fosilnih goriva.

Sa više atmosferskog ugljen-dioksida dostupnog za pretvaranje u biljnu materiju u fotosintezi, biljke su mogle da rastu. Ovo povećanje rasta poznato je kao đubrenje ugljenikom. Modeli predviđaju da bi biljke mogle da rastu 12 do 76 procenata više ako se atmosferski ugljen-dioksid udvostruči, sve dok ništa drugo, poput nestašice vode, ne ograničava njihov rast. Međutim, naučnici ne znaju koliko ugljen-dioksid povećava rast biljaka u stvarnom svetu, jer je biljkama potrebno više od ugljen-dioksida da bi rasle.

Biljke takođe trebaju vodu, sunčevu svetlost i hranljive materije, posebno azot. Ako biljka nema jednu od ovih stvari, ona ne raste, bez obzira koliko je druga potrebna. Postoji ograničenje koliko biljke ugljenika mogu uzeti iz atmosfere, a ova granica varira od regiona do regiona. Do sada se čini da đubrenje ugljen-dioksidom povećava rast biljaka sve dok biljka ne dostigne ograničenje količine vode ili azota na raspolaganju.

Neke od promena u apsorpciji ugljenika su rezultat odluka o korišćenju zemljišta. Poljoprivreda je postala mnogo intenzivnija, tako da možemo uzgajati više hrane na manje zemlje. U visokim i srednjim geografskim širinama, napuštena zemljišta se vraćaju u šumu, a ove šume skladište mnogo više ugljenika, u drvetu i zemljištu, nego usevi. Na mnogim mestima sprečavamo biljni ugljenik da uđe u atmosferu gašenjem požara. Ovo omogućava da se drveni materijal (koji skladišti ugljenik) nagomila. Sve ove odluke o korišćenju zemljišta pomažu biljkama da apsorbuju ugljenik koji oslobađaju ljudi na severnoj hemisferi.

U tropima se, međutim, krče šume, često kroz vatru, i to oslobađa ugljen-dioksid. U 2008. godini, krčenje šuma je činilo oko 12% svih ljudskih emisija ugljen-dioksida.

Najveće promene u zemaljskom ciklusu ugljenika verovatno će se desiti zbog klimatskih promena. Ugljen-dioksid povećava temperaturu, produžava vegetaciju i povećava vlažnost. Oba faktora su dovela do dodatnog rasta biljaka. Međutim, toplije temperature takođe opterećuju biljke. Uz dužu i topliju sezonu rasta, biljkama je potrebno više vode da bi preživele. Naučnici već vide dokaze da biljke na severnoj hemisferi usporavaju rast leti zbog visokih temperatura i nedostatka vode.

Suve biljke i biljke pod stresom vode takođe su podložnije vatri i insektima kada se vegetacija produži. Na krajnjem severu, gde rastu temperature imaju najveći uticaj, šume su već počele da gore, oslobađajući ugljenik iz biljaka i zemljišta u atmosferu. Tropske šume takođe mogu biti izuzetno podložne isušivanju. Sa manje vode, tropsko drveće usporava svoj rast i apsorbuje manje ugljenika, ili umire i oslobađa uskladišteni ugljenik u atmosferu.

Zagrevanje izazvano porastom gasova staklene bašte takođe može da "prži" tlo, ubrzavajući brzinu kojom se ugljenik na nekim mestima odvodi. Ovo je posebno zabrinjavajuće na krajnjem severu, gde se smrznuto tlo – permafrost – otapa. Permafrost sadrži bogate naslage ugljenika iz biljne materije koje su se taložile hiljadama godina jer hladnoća usporava propadanje. Kada se tlo zagreje, organska materija se raspada i ugljenik – u obliku metana i ugljen-dioksida – ulazi u atmosferu.

Trenutna istraživanja procenjuju da permafrost na severnoj hemisferi sadrži 1.672 milijarde tona (petagrama) organskog ugljenika. Ako se samo 10% tog permafrosta odmrzne, moglo bi da otpusti dovoljno dodatnog ugljen-dioksida u atmosferu da podigne temperaturu za 0,7 stepeni Celzijusa (1,3 stepena Farenhajta) 2100. godine.

Proučavanje ciklusa ugljenika

Mnoga pitanja na koja naučnici tek treba da odgovore o ciklusu ugljenika vrte se oko toga kako se on menja. Atmosfera sada sadrži više ugljenika nego u bilo kom trenutku za najmanje dva miliona godina. Svaki rezervoar u ciklusu će se menjati kako taj ugljenik prolazi kroz ciklus.

Kako će biti ove promene? Šta će se desiti sa biljkama sa porastom temperature i klimatskim promenama? Da li će ukloniti više ugljenika iz atmosfere nego što se vraćaju? Da li će postati manje produktivni? Koliko će se dodatnog ugljenika otopiti permafrost u atmosferi i koliko će to pojačati zagrevanje? Da li cirkulacija ili zagrevanje okeana menjaju brzinu kojom okean apsorbuje ugljenik? Hoće li život u okeanu postati manje produktivan? Koliko će se okean zakiseliti i kakve će posledice imati?

NASA-ina uloga u odgovoru na ova pitanja je da obezbedi globalna satelitska posmatranja i srodna posmatranja na terenu. Do početka 2011, dve vrste satelitskih instrumenata su prikupljale informacije relevantne za ciklus ugljenika.

Instrumenti spektroradiometra umerene rezolucije (MODIS), koji lete NASA-inim satelitima Terra i Aqua, mere količinu ugljeničnih biljaka i fitoplanktona koji se pretvaraju u materiju kako rastu, što se naziva neto primarna produktivnost. MODIS senzori takođe mere koliko požara nastaje i gde izgore.

Dva Landsat satelita pružaju detaljan prikaz okeanskih grebena, šta raste na kopnu i kako se zemljišni pokrivač menja. Moguće je videti rast grada ili transformaciju iz šume u farmu. Ova informacija je ključna jer je korišćenje zemljišta odgovorno za jednu trećinu svih emisija ugljenika kod ljudi.

Budući NASA sateliti će nastaviti sa ovim posmatranjima i takođe će meriti ugljen-dioksid i metan u atmosferi, visinu i strukturu vegetacije.

Sve ove mere će nam pomoći da vidimo kako se globalni ciklus ugljenika menja tokom vremena. Oni će nam pomoći da procenimo kakav uticaj imamo na ciklus ugljenika, ispuštanje ugljenika u atmosferu ili pronalaženje načina da ga skladištimo negde drugde. Oni će nam pokazati kako klimatske promene menjaju ciklus ugljenika i kako ciklus promena menja klimu.

Većina nas će, međutim, posmatrati promene u ciklusu ugljenika na ličniji način. Za nas je ciklus ugljenika hrana koju jedemo, struja u našim domovima, gas u našim automobilima i vremenske prilike iznad naših glava. Pošto smo deo ciklusa ugljenika, naše odluke o tome kako živimo se kreću kroz ciklus. Isto tako, promene u ciklusu ugljenika će uticati na način na koji živimo. Kako svako od nas shvata svoju ulogu u ciklusu ugljenika, znanje nam omogućava da kontrolišemo svoj lični uticaj i razumemo promene koje vidimo u svetu oko nas.