Süsinikutsükkel: Juhend Õpetajatele ja Õpilaste Tegevused

Süsinik on element, mida leidub kõigis elusolendites ning mis on osa süsivesikutest, valkudest ja rasvadest. Seda võetakse meie planeedil pidevalt ringlusse, liikudes atmosfäärist elusate asjade juurde ja tagasi atmosfääri kui süsinikdioksiid. Süsinikku saab elusolendite vahel üle kanda ka siis, kui üks organism sööb teist. Süsiniku tsüklina tuntud ringlussevõtuprotsess koosneb paljudest etappidest, mis tsüklivad süsinikku läbi biosfääri, atmosfääri, hüdrosfääri ja geosfääri.

Loo Skeem

Kuva Tegevus

Visuaalne Sõnavara

Kuva Tegevus

Arutelu Algataja

Kuva Tegevus

Süsinikutsükli Protsessid

Kuva Tegevus

Süsinikutsükli taustteave

Koosnedes neljast peamisest protsessist (põletamine, fotosüntees, hingamine ja lagunemine), on süsiniku tsükkel kõigi elusolendite eksistentsi jaoks hädavajalik.

Põlemist tuntakse tavaliselt põlevana. See on keemiline reaktsioon, mis nõuab hapnikku ja tekitab soojust. Selle reaktsiooni võrrand on kütus + hapnik → süsinikdioksiid + vesi . Põlemist kasutatakse tänapäeva ühiskonnas paljude erinevate asjade jaoks. Seda kasutatakse elektri tootmiseks meie kodudesse ja kontoritesse ning seda kasutatakse autode, rongide ja lennukite teisaldamiseks, millele inimesed reisimisel tuginevad. Fossiilsed kütused, nagu kivisüsi ja bensiin, on valmistatud miljonite aastate tagustest kunagi elusorganismide jäänustest. Nende põlemisel eraldub nende sees olev süsinik atmosfääri süsinikdioksiidina.

Fotosüntees on protsess, mida taimed kasutavad glükoosi loomiseks. Erinevalt inimestest on taimed autotroofsed , st nad loovad ise oma toidu. Fotosüntees on keemiline reaktsioon, mis toimub kõikides taime rohelistes osades, eriti aga lehtedes. Reaktsioon toimub taimeraku osas, mida nimetatakse kloroplastideks. Taimed kasutavad hapniku ja glükoosi tootmiseks päikesevalgust, süsinikdioksiidi ja vett. Maailmavõrrand on süsinikdioksiid + vesi → hapnik + glükoos . Taimed saavad juurtest vett ja vesi liigub varrest üles läbi torude, mida nimetatakse ksüleemiks . Taim saab õhust süsinikdioksiidi, mis siseneb lehtedesse aukude kaudu, mida nimetatakse stomataks .

Rakuline hingamine on protsess, mida elusad asjad energia tootmiseks kasutavad. Hingamine toimub mitokondrite sees elusolendite rakkudes. Hingamine ei esine ainult loomadel, see toimub ka taimedes ja üherakulistes organismides. Selle reaktsiooni sõnavõrrand on glükoos + hapnik → süsinikdioksiid + vesi .

Lagunemine on protsess, kus surnud organismid ja jäätmed lagunevad organismideks, mida nimetatakse lagundajateks. Organismid eraldavad süsiniku atmosfääri rakuhingamise kaudu. Lagundajad on surnud organismides sisalduva süsiniku ringlussevõtuks hädavajalikud.

Ka ookeanid on süsinikuringluse oluline osa. Kogu meie planeedil on meredes ja ookeanides lahustunud suur hulk süsinikdioksiidi. Osa lahustunud süsinikdioksiidist muundatakse fotosünteesi teel bioloogiliseks süsinikuks. Seejärel toimub selle vahetamine organismide vahel organismide vahel toiduahelate kaudu. Osa süsinikust muudetakse kaltsiumkarbonaadiks ja mõned organismid kasutavad seda oma kestade valmistamiseks. Kui need organismid surevad, kukuvad nad ookeani põhja. Aja jooksul nad kogunevad ja moodustavad lubjakivi. Mõnikord võib see lubjakivi kokku puutuda Maa liikumise tõttu. Paljastatud lubjakivi võib ilmastikku ilmneda, mis eraldab süsiniku atmosfääri tagasi.

Süsinikdioksiid on kasvuhoonegaas. Asjatundjate arvates põhjustab meie planeedi soojenemist kõrgendatud süsinikdioksiidi tase meie atmosfääris. Seda efekti nimetatakse kasvuhooneefektiks. Valitsused kogu maailmas kutsuvad inimesi üles vähendama süsihappegaasi kogust, mida nad atmosfääri eraldavad. Rohkem tegevusi leiate meie kasvuhooneefekti õppetunni kavast.

Korduma Kippuvad Küsimused Süsinikutsükli Kohta

Millistes keskkonna osades leiame süsinikku?

Kivid ja mineraalid, lahustunud süsinikuühendid ookeanis, süsinikdioksiid (CO2) atmosfääris, orgaanilised ühendid elusolendites, süsinik kivimites ja mineraalides ning süsinik lahustunud süsinikuühendites atmosfääris. Süsinik on perioodilisuse tabeli üks olulisemaid elemente ja ilma selle elemendita oleks kõigil elusolenditel raske ellu jääda.

Mis tähtsus on süsinikutsüklil elusolendite jaoks?

Süsinikdioksiidi tasakaal atmosfääris säilib süsinikuringe kaudu. Meie teadaoleva elu säilitamiseks ja Maa temperatuuri kontrollimiseks on see hädavajalik. Peale selle vastutab süsinikuring paljude muude protsesside eest, nagu fotosüntees, põlemine ja hingamine, mis on selle maailma toimimiseks olulised.

Millised on mõned inimtegevused, millel on süsinikuringele negatiivne mõju?

Süsinikuringe on tasakaalust väljas, mis on tingitud metsade hävitamisest, fossiilkütuste põletamisest ja tööstustegevusest. Õpilased saavad rohkem mõtiskleda nende tegevuste olemuse ja selle üle, millist negatiivset mõju need süsinikuringe häirimisega põhjustavad.