Hiilen kiertokulku

Hiilen kiertokulku tarkoittaa hiilen biogeokemiallista kiertoa ilmakehän, vesistöjen ja maaperän välillä. Myös kasvit ja eläimet ovat mukana hiilen kiertokulussa.  

Suuria määriä hiiltä on sitoutunut valtameriin ja sen kerrostumien metaaniklatraattiin. Syvälle valtamereen on liuenneina hiiliyhdisteitä, joita on hieman vähemmän pintavesissä. Ilmakehässä hiiltä on muun muassa hiilidioksidissa ja leijuvassa pölyssäkin. Maan sisässä hiiltä on muun muassa kivihiilessä.

Hiilen kierto 

Kasvit ottavat ilmasta hiilidioksidia ja muuttavat sen biomassaksi, jossa on hiilivetyjä. Osa biomassasta joutuu eläinten syömäksi ja hajoaa. Eläimet hengittävät ilmakehään hiilidioksidia ja päästävät mädäntyessään metaania CH4. Hiilidioksidi ja metaani ovat molemmat kasvihuonekaasuja, jotka vaikuttavat maapallon ilmastoon.

Hiiltä kivettyy kivihiileksi maatuneesta kasvibiomassasta. Kivettynyt hiili pysyy kallioperässä hyvin pitkään, jopa miljardeja vuosia. Joet kuljettavat hiiltä mereen. Meren mannerlaatat liikkuvat magmaksi mantereen alle. Hiiltä muuttuu kalsiumkarbonaatiksi CaCO3 muun muassa meren kalkkieläimissä. Tulivuorenpurkaukset vapauttavat hajonneesta karbonaatista irronnutta hiilidioksidia CO2.

Maapallossa on hiiltä noin 140 000 kertaa se määrä mitä elävissä eliöissä. Melkoinen osa Maan hiilestä sitoutuu kalkkikiveen CaCO3 meren eliöiden toiminnan tuloksena. Hiili tulee ilmakehän hiilidioksidista. Monien silikaattikivien rapautuminen karbonaateiksi kuluttaa hiilidioksidia. Joet kuljettavat liuenneita hiiliyhdisteitä meriin. Arvellaan, että ilmakehässä on hiiltä hiilidioksidissa rapautumista varten 10 000 vuodeksi. Tulivuoret purkavat uutta hiilidioksidia tilalle. Merenpohjan kerrostumiin vajonnut hiili palaa kiertoon viimeistään noin 200 miljoonassa vuodessa, koska vajoaa viimeistään tässä ajassa mannerlaatan alle, jossa hiili kaasuuntuu ja tulee kaasuna ulos.

Hiilen kiertokulku ja kasvihuoneilmiö 

Ilmakehässä on hiilidioksidina ja muina hiiliyhdisteinä 750 gigatonnia hiiltä. Hiilidioksidia on ilmakehän tilavuudesta 383 miljoonasosaa (ppm) (eli 0,000383). Fossiilisista polttoaineista ja sementin valmistuksesta vapautuu 30 gigatonnia ja sademetsän hakkuista 5,5 gigatonnia hiiltä vuodessa.

Katso myös 

Biogeokemiallinen kierto
Luonnon kiertokulku
Karbonaatti-silikaattikierto
Hiili-13
Kasvihuoneilmiö

Lähteet

Aiheesta muualla 

Ekologia
Hiili