Nguồn carbon. Chu trình carbon và sự ấm lên toàn cầu SVIP

1. Nguồn carbon và chu trình carbon trong tự nhiên

Một số dạng tồn tại phổ biến của nguyên tố carbon trong tự nhiên

- Trong tự nhiên, nguyên tố carbon có thể tồn tại ở dạng đơn chất: than chì, kim cương,...

- Ngoài ra, carbon còn tồn tại ở dạng hợp chất vô cơ như carbon dioxide (khí quyển và thủy quyển), muối carbonate và trong các hợp chất hữu cơ (chất béo, carbohydrate, protein,...).

Sản phẩm và sự phát năng lượng từ quá trình đốt cháy than, các hợp chất hữu cơ

- Phản ứng đốt cháy các chất chứa carbon (than, hydrocarbon,...) sinh ra khí carbon dioxide và giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt.

Chu trình carbon trong tự nhiên và vai trò của carbon dioxide trong chu trình đó

- Trong tự nhiên luôn có sự chuyển hóa carbon từ dạng này sang dạng khác. Sự chuyển hóa này diễn ra thường xuyên, liên tục và tạo thành chu trình khép kín được gọi là chu trình carbon.

- Carbon dioxide đóng vai trò là chất trung gian của quá trình trao đổi carbon giữa các hệ sinh thái trên Trái Đất.

- Quá trình phát thải carbon ở dạng khí CO₂: CO₂ được chuyển vào khí quyển qua các quá trình như hô hấp của sinh vật, đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, cháy rừng,...

- Quá trình hấp thụ carbon ở dạng khí CO₂: Cây xanh sử dụng CO₂ trong quá trình quang hợp để tạo ra các hợp chất hữu cơ. Các chất này sẽ được chuyển sang động vật khi động vật ăn thực vật. Ngoài ra, CO₂ cũng được hòa tan vào nước biển, sông, hồ,...

2. Nguồn gốc của methane

- Methane có thể được tìm thấy từ các nguồn tự nhiên (ao, hồ bùn, đầm lầy,...) và các mỏ khí (khí thiên nhiên, khí mỏ dầu,...). Bên cạnh đó, methane còn được sinh ra khi vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ trong môi trường yếm khí.

- Ngoài ra, methane cũng có thể được tạo ra từ các hoạt động của con người như quá trình khai thác nhiên liệu hóa thạch, các hoạt động nông nghiệp như chăn nuôi gia súc (trâu, bò,...).

3. Hiệu ứng nhà kính và sự ấm lên toàn cầu

Nguyên nhân gây ra hiệu ứng nhà kính

- Carbon dioxide và methane là hai chất khí chủ yếu gây nên hiệu ứng nhà kính (greenhouse effect) trên Trái Đất.

- Lượng khí nhà kính ngày càng tăng quá cao dẫn đến hiện tượng ấm lên toàn cầu.

Một số bằng chứng biến đổi khí hậu, thời tiết

- Nhiệt độ trung bình của Trái Đất tăng lên.

- Gia tăng các hiện tượng cực đoan như nắng nóng, bão, lũ lụt, hạn hán,...

- Mực nước biển dâng lên.

- Các hệ sinh thái trên Trái Đất đang bị thay đổi do biến đổi khí hậu.

Dự đoán về các tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu, thời tiết

- Nếu nhiệt độ trên Trái Đất tiếp tục tăng, những khối băng sẽ tan chảy nhanh hơn, làm cho mực nước biển dâng cao dẫn đến nguy cơ bị ngập lụt.

- Nhiệt độ trên Trái Đất tăng lên làm gia tăng hiện tượng thời tiết cực đoan. Ví dụ: bão nhiệt đới, lũ lụt, nắng nóng, cháy rừng,...

4. Một số biện pháp giảm lượng khí carbon dioxide trong nước và toàn cầu

Một số biện pháp giảm lượng khí carbon dioxide trong nước

- Giáo dục pháp luật bảo vệ môi trường cho mọi công dân.

- Giảm sử dụng nguồn năng lượng hóa thạch bằng cách sử dụng phương tiện giao thông công cộng, xe điện, xe đạp, đi bộ,...

- Trồng rừng và bảo vệ rừng.

Một số biện pháp giảm lượng khí carbon dioxide trong phạm vi toàn cầu

- Hưởng ứng giờ Trái Đất.

- Sử dụng nguồn năng lượng mới, thân thiện mới môi trường.

- Sử dụng nhiên liệu xanh.

1. Trong tự nhiên, carbon tồn tại ở dạng đơn chất (trong than mỏ,...) và hợp chất (trong dầu mỏ, khí mỏ dầu, khí thiên nhiên, muối carbonate,...).

2. Phản ứng đốt cháy các chất chứa carbon thường dùng để cung cấp năng lượng trong đời sống nhưng đồng thời phát thải carbon dioxide vào khí quyển.

3. Chu trình carbon là quá trình trao đổi nguyên tố carbon giữa sinh vật, khí quyển, thạch quyển và thủy quyển. Trong chu trình carbon, CO₂ đóng vai trò là chất mang nguyên tố carbon chủ yếu.

4. Methane và carbon dioxide là hai khí chính gây nên hiệu ứng nhà kính, dẫn đến sự ấm lên toàn cầu.

5. Một số biện pháp để giảm phát thải methane và carbon dioxide vào bầu khí quyển như: hạn chế sử dụng năng lượng hóa thạch, tăng việc sử dụng năng lượng tái tạo thay thế cho năng lượng hóa thạch.