Hiilikierto: Opettajan Opas ja Opiskelijoiden Aktiviteetit

Hiili on elementti, jota on läsnä kaikissa elävissä asioissa, ja se on osa hiilihydraateista, proteiineista ja rasvoista. Sitä kierrätetään jatkuvasti planeetallamme, siirtyen ilmakehästä eläviin esineisiin ja takaisin ilmakehään hiilidioksidina. Hiili voi siirtyä myös elävien olentojen välillä, kun yksi organismi syö toista. Tämä kierrätysprosessi, joka tunnetaan nimellä hiilisykli, koostuu useista vaiheista, jotka kiertävät hiiltä biosfäärin, ilmakehän, hydrosfäärin ja geosfäärin läpi.

Luo Kaavio

Näytä Toiminta

Visuaalinen Sanasto

Näytä Toiminta

Keskustelu Starter

Näytä Toiminta

Hiiliprosessin Prosessit

Näytä Toiminta

Hiilisyklin taustatiedot

Hiilisykli koostuu neljästä pääprosessista (palaminen, fotosynteesi, hengitys ja hajoaminen), ja se on välttämätöntä kaikkien elävien olentojen olemassaololle.

Palaminen tunnetaan yleisesti palavana. Se on kemiallinen reaktio, joka vaatii happea ja tuottaa lämpöä. Tämän reaktion yhtälö on polttoaine + happi → hiilidioksidi + vesi . Palamista käytetään nykyaikaisessa yhteiskunnassa moniin erilaisiin asioihin. Sitä käytetään sähkön tuottamiseen koteihimme ja toimistoihimme, ja sitä käytetään autojen, junien ja lentokoneiden siirtämiseen, joihin ihmiset luottavat matkustamiseen. Fossiiliset polttoaineet, kuten kivihiili ja bensiini, valmistetaan miljoonien vuosien takaisen kerran elävien organismien jäännöksistä. Kun ne poltetaan, niiden sisällä oleva hiili vapautuu ilmakehään hiilidioksidina.

Fotosynteesi on prosessi, jota kasvit käyttävät glukoosin luomiseen. Toisin kuin ihmiset, kasvit ovat autotrofisia , mikä tarkoittaa, että ne luovat oman ruuan. Fotosynteesi on kemiallinen reaktio, joka tapahtuu kaikissa kasvin vihreissä osissa, mutta erityisesti lehtiä. Reaktio tapahtuu kasvisolun osassa, jota kutsutaan klooriplasteiksi. Kasvit käyttävät auringonvaloa, hiilidioksidia ja vettä hapen ja glukoosin tuottamiseen. Maailmayhtälö on hiilidioksidi + vesi → happi + glukoosi . Kasvit saavat vettä juurista ja vesi kulkee varresta ylöspäin ksylemiksi kutsuttujen putkien kautta. Kasvi saa hiilidioksidin ilmasta, joka pääsee lehtiä reikien kautta, nimeltään stomata .

Soluhengitys on prosessi, jota elävät esineet käyttävät energian tuottamiseen. Hengitys tapahtuu mitokondrioiden sisällä elävien olentojen soluissa. Hengitys ei tapahdu vain eläimissä, sitä esiintyy myös kasveissa ja yksisoluisissa organismeissa. Tämän reaktion sanayhtälö on glukoosi + happi → hiilidioksidi + vesi .

Hajoaminen on prosessi, jossa kuolleet organismit ja jätetuotteet hajoavat hajoajiksi kutsuttujen organismien avulla. Organismit vapauttavat hiilen ilmakehään soluhengityksen avulla. Hajottajat ovat välttämättömiä kuolleiden organismien sisältämän hiilen kierrättämiselle.

Valtameret ovat myös tärkeä osa hiilisykliä. Kaikkialla planeetalla merissä ja valtamereissä on liuennut suuri määrä hiilidioksidia. Osa liuenneesta hiilidioksidista muuttuu biologiseksi hiileksi fotosynteesin kautta. Tämä vaihdetaan sitten organismista toiseen ravintoketjujen kautta. Osa hiilestä muuttuu kalsiumkarbonaatiksi ja jotkut organismit käyttävät niitä kuoriensa valmistukseen. Kun nämä organismit kuolevat, ne putoavat merenpohjaan. Ajan myötä ne muodostuvat ja muodostavat kalkkikiveä. Joskus tämä kalkkikivi voi altistua maan liikkeistä. Altistuneessa kalkkikivessä voi olla sää, mikä vapauttaa hiiltä takaisin ilmakehään.

Hiilidioksidi on kasvihuonekaasu. Asiantuntijoiden mielestä lisääntynyt hiilidioksiditaso, muun muassa kaasujen välillä ilmakehässä, aiheuttaa planeettamme lämpenemistä. Tätä vaikutusta kutsutaan kasvihuoneilmiöksi. Hallitukset ympäri maailmaa kehottavat ihmisiä vähentämään hiilidioksidin määrää, jota he päästävät ilmakehään. Jos haluat lisätietoja toiminnoista, tutustu kasvihuoneilmiövaikutussuunnitelmaan.

Usein Kysyttyjä Kysymyksiä Hiilikierrosta

Mistä ympäristön osista voimme löytää hiiltä?

Kivet ja mineraalit, liuenneet hiiliyhdisteet valtamerissä, hiilidioksidi (CO2) ilmakehässä, orgaaniset yhdisteet elävissä eliöissä, hiili kivissä ja mineraaleissa sekä hiili liuenneissa hiiliyhdisteissä ilmakehässä. Hiili on yksi tärkeimmistä jaksollisen järjestelmän alkuaineista, ja ilman tätä elementtiä kaikkien elävien olentojen olisi vaikea selviytyä.

Mikä on hiilikierron merkitys eläville olennoille?

Hiilidioksidin tasapaino ilmakehässä säilyy hiilikierron ajan. Tämä on välttämätöntä elämän ylläpitämiseksi sellaisena kuin me sen tunnemme ja maapallon lämpötilaa säätelemään. Tämän lisäksi hiilen kierto on vastuussa monista muista prosesseista, kuten fotosynteesistä, palamisesta ja hengityksestä, jotka ovat välttämättömiä tämän maailman toiminnalle.

Millä ihmisen toimilla on kielteisiä vaikutuksia hiilen kiertokulkuun?

Hiilen kiertokulku on epätasapainoinen, mikä johtuu metsien hävittämisestä, fossiilisten polttoaineiden polttamisesta ja teollisista toimista. Opiskelijat voivat pohtia tarkemmin näiden toimintojen luonnetta ja sitä, millaisia ​​negatiivisia vaikutuksia ne aiheuttavat häiritsemällä hiilen kiertokulkua.