कार्बन साइकिल: शिक्षक गाइड और छात्र गतिविधियां

कार्बन एक ऐसा तत्व है जो सभी जीवित चीजों में मौजूद है, और यह कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और वसा का एक हिस्सा है। यह लगातार हमारे ग्रह पर पुनर्नवीनीकरण किया जाता है, वातावरण से जीवित चीजों और कार्बन डाइऑक्साइड के रूप में वायुमंडल में वापस चला जाता है। जब एक जीव दूसरे को खाता है तो जीवित चीजों के बीच कार्बन भी पास किया जा सकता है। कार्बन चक्र के रूप में जाना जाता है, यह पुनर्चक्रण प्रक्रिया कई चरणों से बना है जो जीवमंडल, वायुमंडल, जलमंडल और भू-मंडल के माध्यम से कार्बन को चक्रित करते हैं।

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कार्बन चक्र प्रक्रियाएं

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कार्बन साइकिल पृष्ठभूमि की जानकारी

चार प्रमुख प्रक्रियाओं (दहन, प्रकाश संश्लेषण, श्वसन और अपघटन) से तैयार, कार्बन चक्र सभी जीवित प्राणियों के अस्तित्व के लिए आवश्यक है।

दहन को आमतौर पर जलने के रूप में जाना जाता है। यह एक रासायनिक प्रतिक्रिया है जिसे ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है और गर्मी पैदा करती है। इस प्रतिक्रिया का समीकरण ईंधन + ऑक्सीजन → कार्बन डाइऑक्साइड + पानी है । आधुनिक समाज में कई अलग-अलग चीजों के लिए दहन का उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग हमारे घरों और कार्यालयों के लिए बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, और इसका उपयोग कारों, ट्रेनों और हवाई जहाजों को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है जो लोग यात्रा करने के लिए भरोसा करते हैं। कोयला और गैसोलीन जैसे जीवाश्म ईंधन, लाखों साल पहले एक बार रहने वाले जीवों के अवशेषों से बने हैं। जब उन्हें जलाया जाता है, तो उनके अंदर के कार्बन को कार्बन डाइऑक्साइड के रूप में वायुमंडल में छोड़ा जाता है।

प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसका उपयोग पौधे ग्लूकोज बनाने के लिए करते हैं। मनुष्यों के विपरीत, पौधे ऑटोट्रॉफ़िक हैं , जिसका अर्थ है कि वे अपना भोजन बनाते हैं। प्रकाश संश्लेषण एक रासायनिक प्रतिक्रिया है जो पौधे के सभी हरे भागों में होती है, लेकिन विशेष रूप से पत्तियों में। प्रतिक्रिया क्लोरोप्लास्ट नामक प्लांट सेल के एक हिस्से में होती है। ऑक्सीजन और ग्लूकोज के उत्पादन के लिए पौधे धूप, कार्बन डाइऑक्साइड और पानी का उपयोग करते हैं। विश्व समीकरण कार्बन डाइऑक्साइड + पानी → ऑक्सीजन + ग्लूकोज है । पौधों को जड़ों से पानी मिलता है और जाइलम नामक ट्यूब के माध्यम से पानी तने तक जाता है। पौधे को हवा से कार्बन डाइऑक्साइड मिलता है जो स्टोमेटा नामक छेद के माध्यम से पत्तियों में प्रवेश करता है।

सेल्युलर रेस्पिरेशन एक ऐसी प्रक्रिया है जो जीवित चीजें ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए उपयोग करती हैं। जीवित चीजों की कोशिकाओं में माइटोकॉन्ड्रिया के अंदर श्वसन होता है। श्वसन केवल जानवरों में नहीं होता है, यह पौधों और एकल-कोशिका वाले जीवों में भी होता है। इस प्रतिक्रिया के लिए शब्द समीकरण ग्लूकोज + ऑक्सीजन → कार्बन डाइऑक्साइड + पानी है ।

अपघटन एक ऐसी प्रक्रिया है, जिसमें मृत जीवों और अपशिष्ट उत्पादों को विघटित करने वाले जीवों द्वारा तोड़ दिया जाता है। जीव कोशिकीय श्वसन के माध्यम से कार्बन को वायुमंडल में छोड़ते हैं। मृत जीवों के अंदर कार्बन को रिसाइकल करने के लिए डीकंपोजर जरूरी है।

महासागर भी कार्बन चक्र का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं। हमारे ग्रह पर समुद्रों और महासागरों में बड़ी मात्रा में कार्बन डाइऑक्साइड घुली हुई है। भंग कार्बन डाइऑक्साइड में से कुछ प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से जैविक कार्बन में परिवर्तित हो जाते हैं। इसके बाद खाद्य श्रृंखला के माध्यम से जीव से जीव तक आदान-प्रदान किया जाता है। कुछ कार्बन को कैल्शियम कार्बोनेट में बदल दिया जाता है और कुछ जीवों द्वारा उनके गोले बनाने के लिए उपयोग किया जाता है। जब ये जीव मर जाते हैं, तो वे समुद्र तल पर गिर जाते हैं। समय के साथ, वे निर्माण करते हैं और चूना पत्थर बनाते हैं। कभी-कभी इस चूना पत्थर को पृथ्वी में आंदोलनों के कारण उजागर किया जा सकता है। एक्सपोज़्ड लाइमस्टोन को अपक्षय किया जा सकता है, जो वायुमंडल में कार्बन को वापस छोड़ता है।

कार्बन डाइऑक्साइड एक ग्रीनहाउस गैस है। हमारे वातावरण में अन्य गैसों के अलावा कार्बन डाइऑक्साइड के स्तर में वृद्धि, विशेषज्ञों का मानना है कि हमारे ग्रह को गर्म करने का कारण बन रहा है। इस प्रभाव को ग्रीनहाउस प्रभाव कहा जाता है। दुनिया भर की सरकारें लोगों से आह्वान कर रही हैं कि वे वायुमंडल में जारी कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा को कम करें। अधिक गतिविधियों के लिए, हमारे ग्रीनहाउस प्रभाव सबक योजना की जाँच करें।

कार्बन चक्र के बारे में अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

हम पर्यावरण के किन भागों में कार्बन पा सकते हैं?

चट्टानें और खनिज, समुद्र में घुले हुए कार्बन यौगिक, वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड (CO2), जीवित चीजों में कार्बनिक यौगिक, चट्टानों और खनिजों में कार्बन, और वायुमंडल में घुले हुए कार्बन यौगिकों में कार्बन। कार्बन आवर्त सारणी में मौजूद सबसे महत्वपूर्ण तत्वों में से एक है और इस तत्व के बिना सभी जीवित प्राणियों के लिए जीवित रहना मुश्किल होगा।

जीवित प्राणियों के लिए कार्बन चक्र का क्या महत्व है?

कार्बन चक्र के माध्यम से वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड का संतुलन बनाए रखा जाता है। जैसा कि हम जानते हैं जीवन को बनाए रखने और पृथ्वी के तापमान को नियंत्रित करने के लिए, यह आवश्यक है। इसके अलावा, कार्बन चक्र प्रकाश संश्लेषण, दहन और श्वसन जैसी कई अन्य प्रक्रियाओं के लिए जिम्मेदार है जो इस दुनिया के कामकाज के लिए आवश्यक हैं।

ऐसी कौन सी मानवीय गतिविधियाँ हैं जिनका कार्बन चक्र पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है?

वनों की कटाई, जीवाश्म ईंधन जलाने और औद्योगिक संचालन सहित गतिविधियों के परिणामस्वरूप कार्बन चक्र में असंतुलन है। छात्र इन गतिविधियों की प्रकृति पर अधिक विचार कर सकते हैं और कार्बन चक्र को परेशान करके वे किस प्रकार के नकारात्मक प्रभाव पैदा कर रहे हैं।