Ածխածնի շրջանառություն

Ածխածնի շրջանառությունը կենսաերկրաքիմիական գործընթաց է, որի ժամանակ ածխածինը փոխանակվում է կենսոլորտում, պեդոսֆերայում, երկրոլորտում, ջրոլորտում և Երկիր մոլորակի մթնոլորտում։ Ածխածինը կենսաբանական շատ նյութերի, հանքային նյութերի, օրինակ կրաքարի հիմնական բաղադրիչն է։ Ազոտի և շրջապտույտի հետ մեկտեղ ածխածնի շրջանառությունը ներառում է իրադարձությունների հաջորդականություն, որոնք էական նշանակություն ունեն Երկիր մոլորակում կյանքը պահպանելու համար։ Այն նկարագրվում է որպես ածխածնի շրջանառություն, քանի որ այն վերամշակվում և վերօգտագործվում է ողջ կենսոլորտում։ Այն նկարագրվում է նաև որպես երկարատև գործընթաց, որի ժամանակ  ավազաններից կլանվում և արտազատվում է ածխածին։ Ածխածնի ավելացումը հողում և օվկիանոսում ներկայումս յուրաքանչյուր տարի զբաղեցնում է մարդածին ածխածնի արտանետումների մոտ մեկ քառորդը։ Մարդիկ խախտել են ածխածնի կենսաբանական  շրջանառությունը շատ դարեր շարունակ՝ փոփոխելով հողօգտագործումը երկրոլորտի (քարածուխ, բենզինի և գազի զտում, ցեմենտի արտադրություն) հանածո ածխածնի վերջին մասշտաբի արդյունահանումով։ Մինչև 2020թ ածխածնի երկօքսիդը մթնոլորտում  աճել է մոտ 52%-ով նախաարդյունաբերական մակարդակներում, որը հանգեցրել է Երկիր մոլորակի մակերևույթի և մթնոլորտի տաքացմանը։ Ածխածնի երկօքսիդի ավելացած քանակը բարձրացրել է օվկիանոսների թթվայնությունը մոտավորապես 30%-ով լուծված ածխածնի երկօքսիդի, ածխաթթվի և այլ բաղադրիչների պատճառով, որը էապես փոփոխում է ծովային քիմիան։ Հանածո ածխածնի մեծամասնությունը արդյունահանվել է ընդամենը անցյալ կես դարի ընթացքում, և ցուցանիշները շարունակում են աճել արագ՝ խթանելով մարդկության կողմից ստեղծված կլիմայական փոփոխությանը։ Ածխածնի և կենսոլորտի շրջանառությունը մեծ նշանակություն ունի, որը դեռ լրջորեն աջակցում է մարդկային քաղաքակրթությանը․ այն դեռ գործում է Երկիր մոլորակի մեծ, բայց սահմանափակ իներցիայով։ Բնության համակարգի բալանսը կարգավորելը միջազգային առաջնահերթություն է, որը նկարագրված է Փարիզի կլիմայական համաձայնագրի և կայուն զարգացման նպատակի 13-րդ հոդվածում։

Հիմնական բաղադրիչներ 

Ածխածնի շրջառությունը առաջին անգամ նկարագրվել է Անտուան Լավիոզեի կողմից և հայտնի է դարձել Համֆրի Դեյվի ի կողմից։ Ածխածնի գլոբալ շրջանառությունը հիմա բաժանվում է ածխածնի հետևյալ հիմնական  պաշարների, որոնք փոխկապակցված են միմյանց հետ ։

 մթնոլորտ
 երկրային կենսոլորտ
 ներառյալ լուծված անօրգանական ածխածինը, կենդանի և ոչ կենդանի բիոտան
 նստվածքները, ներառյալ հանածո վառելիքները, քաղցրահամ ջրերի պաշարները և ոչ կենդանի օրգանական նյութերը
 Երկրի ներսը (թաղանթ և ընդերքը)։ Ածխածնի այս պաշարները փոխազդում են մյուս բաղադրիչների հետ երկրաբանական գործընթացների միջոցով։

Ածխածնի փոխանակումը պաշարների միջև տեղի է ունենում տարբեր քիմիական, ֆիզիկական, երկրաբանական և կենսաբանական գործընթացների արդյունքում։ Օվկիանոսը պարունակում է ածխածնի ամենամեծ ակտիվ ավազանը, որը գտնվում է Երկիր մոլորակի մակերևույթի մոտ։ Ածխածնի բնական հոսքը մթնոլորտի, օվկիանոսի, երկրային էկոհամակարգի և նստվածքների միջև խիստ հավասարակշռված է, ուստի ածխածնի մակարդակը կարող է մնալ կայուն առանց մարդկանց միջամտության ։

Մթնոլորտ 

Երկրի մթնոլորտում ածխածինը գոյություն ունի 2 հիմնական ձևով՝ ածխածնի երկօքսիդ և մեթան։ Այս երկու գազերն էլ կլանում և պահպանում են ջերմությունը մթնոլորտում և մասամբ պատասխանատու են ջերմոցային էֆեկտի համար։ Մեթանը մեկ ծավալով ավելի մեծ ջերմոցային էֆեկտ է առաջացնում՝ համեմատած ածխածնի երկօքսիդի հետ, բայց այն գոյություն ունի շատ ավելի ցածր կոնցենտրացիաներում և ավելի կարճ կյանք ունի, քան ածխաթթու գազը, ինչը ածխաթթու գազը դարձնում է ավելի կարևոր ջերմոցային գազ։

Ածխածնի երկօքսիդը մթնոլորտից հեռացվում է հիմնականում ֆոտոսինթեզի միջոցով և ներթափանցում է ցամաքային և օվկիանոսային կենսոլորտներ։ Ածխածնի երկօքսիդը նաև լուծվում է ջրային մարմինների մեջ (օվկիանոս, լճեր և այլն) հենց մթնոլորտից, ինչպես նաև լուծվում է տեղումների ժամանակ, երբ անձրևի կաթիլները ընկնում են մթնոլորտից։ Ջրի մեջ լուծարվելիս ածխաթթու գազը փոխազդում է ջրի մոլեկուլների հետ և ձևավորում ածխաթթու, որը նպաստում է օվկիանոսի թթվայնությանը։ Այնուհետև այն կարող է ներծծվել ժայռերի կողմից եղանակային ազդեցության միջոցով։ Այն կարող է նաև թթվայնացնել այլ մակերեսներ, որոնց դիպչում է կամ լուծվել օվկիանոսում ։

Մարդկային գործունեությունը վերջին 2 դարերի ընթացքում բարձրացրել է ածխածնի քանակը հիմնականում ածխածնի երկօքսիդի տեսքով մթնոլորտում մոտ 50%-ով 2020 թվականի դրությամբ, ինչպես փոփոխելով էկոհամակարգերի՝ մթնոլորտից ածխաթթու գազ հեռացնելու, այնպես էլ այն ուղղակիորեն արտանետելու ունակությունը, օրինակ՝ հանածո վառելիք վառելով կամ բետոն արտադրելով

։Հեռավոր ապագայում հողում(2 կամ 3 մլրդ տարի) ածխածնի երկօքսիդի ներծծման արագությունը  ածխածնա-սիլիկատային շրջանառության միջոցով կմեծանա արեգակի սպասվող փոփոխությունների շնորհիվ, քանի որ այն  ծերանում է։ Արեգակի ակնկալվող աճող պայծառությունը, հավանաբար, կարագացնի մակերևութի քայքայման ցուցանիշը։ Սա ի վերջո կհանգեցնի նրան, որ մթնոլորտում ածխածնի երկօքսիդի մեծ մասը կծկվի Երկրի ընդերքում որպես կարբոնատ ։  Երբ մթնոլորտում ածխաթթու գազի կոնցենտրացիան իջնի մոտավորապես 50 մասից/միլիոնից ցածր (հանդուրժողականությունը տարբեր տեսակների միջև), C3 ֆոտոսինթեզն այլևս հնարավոր չի լինի։ Կանխատեսվում է, որ դա տեղի կունենա ներկայիս 600 միլիոն տարի անց, թեև մոդելները տարբեր են  ։

Երբ Երկրի վրա օվկիանոսները գոլորշիանան մոտ 1,1 միլիարդ տարի հետո, թիթեղների տեկտոնիկան, ամենայն հավանականությամբ, կդադարի  ջրի բացակայության պատճառով։ Ածխածնի երկօքսիդը մղող հրաբուխների բացակայությունը կհանգեցնի նրան, որ ածխածնի շրջանառությունը կավարտվի 1 միլիարդից 2 միլիարդ տարի հետո ;

Ցամաքային կենսոլորտ 

Երկրագնդի կենսոլորտը ներառում է օրգանական ածխածին բոլոր ցամաքային կենդանի օրգանիզմներում՝ ինչպես կենդանի, այնպես էլ մեռած, ներառյալ հողերում պահվող ածխածինը։ Մոտ 500 գիգատոն ածխածին պահվում է գետնի վերևում բույսերում և այլ կենդանի օրգանիզմներում, մինչդեռ հողում պահվում է մոտավորապես 1500 գիգատոն ածխածին։ Երկրային կենսոլորտում ածխածնի մեծ մասը օրգանական  է, մինչդեռ հողի ածխածնի մոտ մեկ երրորդը պահվում է անօրգանական ձևերով, օրինակ՝ կալցիումի կարբոնատի ձևով։ Օրգանական ածխածինը երկրի վրա ապրող բոլոր օրգանիզմների հիմնական բաղադրիչն է։ Ավտոտրոֆներն այն առանձնացնում են օդից ածխածնի երկօքսիդի տեսքով՝ վերածելով օրգանական ածխածնի, մինչդեռ հետերոտրոֆները ստանում են ածխածին այլ օրգանիզմներին սպառելով։

Քանի որ երկրային կենսոլորտում ածխածնի կլանումը կախված է բիոտիկ գործոններից, այն հետևում է ցերեկային և սեզոնային շրջանին։ CO2-ի չափումների ժամանակ այս հատկանիշն ակնհայտ է Քիլինգի կորի մեջ։ Այն ամենաուժեղն է հյուսիսային կիսագնդում, քանի որ այս կիսագնդն ունի ավելի շատ ցամաքային զանգված, քան հարավային կիսագնդը, և, հետևաբար, էկոհամակարգերի համար ավելի շատ տեղ ածխածին կլանելու և արտանետելու համար։

Ածխածինը հեռանում է երկրային կենսոլորտից մի քանի ձևերով և տարբեր ժամանակային մասշտաբներով։ Օրգանական ածխածնի այրման կամ շնչառության արդյունքում այն արագորեն արտանետվում է մթնոլորտ։ Այն կարող է նաև դուրս բերվել օվկիանոս գետերի միջոցով կամ մնալ հողերում իներտ ածխածնի տեսքով։

Հողի մեջ կուտակված ածխածինը կարող է այնտեղ մնալ մինչև հազարավոր տարիներ, նախքան էրոզիայի հետևանքով գետեր ներթափանցելը կամ հողի շնչառության միջոցով մթնոլորտ արտանետվելը։ 1989-2008 թվականներին հողի շնչառությունն աճել է տարեկան մոտ 0,1%-ով։ 2008 թվականին հողի շնչառության արդյունքում արտանետվող CO2-ի համաշխարհային ընդհանուր ծավալը կազմում էր մոտավորապես 98 միլիարդ տոննա, մոտավորապես 3 անգամ ավելի շատ ածխածին, քան մարդիկ այժմ արտանետում են մթնոլորտ ամեն տարի հանածո վառելիքի այրման միջոցով (սա չի ներկայացնում ածխածնի զուտ փոխանցում հողից դեպի մթնոլորտ, քանի որ շնչառությունը մեծապես փոխհատուցվում է հողի ածխածնի մուտքերով). Այս միտումի համար կան մի քանի հավանական բացատրություններ, բայց ամենահավանական բացատրությունն այն է, որ ջերմաստիճանի աճը մեծացրել է հողի օրգանական նյութերի տարրալուծման արագությունը, ինչը մեծացրել է CO2-ի հոսքը։ Հողում ածխածնի յուրացման երկարությունը կախված է տեղական կլիմայական պայմաններից և, հետևաբար, կլիմայի փոփոխության ընթացքում փոփոխություններից։

Օվկիանոս 
Օվկիանոսը հայեցակարգային առումով կարելի է բաժանել մակերևութային շերտի, որի ներսում ջուրը հաճախակի (օրականից տարեկան) շփվում է մթնոլորտի հետ, և խորը շերտի  տակ գտնվող  մի քանի հարյուր մետրանոց խառը շերտի, որի ընթացքում անընդմեջ շփումների միջև ընկած ժամանակահատվածը. կարող է տևել դարեր։

Մակերևութային շերտում լուծված անօրգանական ածխածինը (ԼԱԱ) արագ փոխազդում է մթնոլորտի հետ՝ պահպանելով հավասարակշռությունը։ Մասամբ այն պատճառով, որ նրա ԼԱԱ-ն կոնցենտրացիան մոտ 15%-ով ավելի է, բայց հիմնականում իր ավելի մեծ ծավալի շնորհիվ, խորը օվկիանոսը պարունակում է շատ ավելի շատ ածխածին։ Սա ակտիվորեն շրջանառվող ածխածնի ամենամեծ ավազանն է ամբողջ աշխարհում, որը պարունակում է 50 անգամ ավելի ածխածին, քան մթնոլորտը, բայց Մթնոլորտի հետ հավասարակշռության հասնելու ժամանակացույցը հարյուրավոր տարիներ կպահանջի. ածխածնի փոխանակումը երկու շերտերի միջև պայմանավորված է ջերմահալինային շրջանառությամբ, որը դանդաղ է ընթանում։

Ածխածինը օվկիանոս է մտնում հիմնականում մթնոլորտային ածխաթթու գազի լուծարման միջոցով, որի մի փոքր մասը վերածվում է կարբոնատի։ Այն կարող է նաև օվկիանոս մտնել գետերի միջոցով՝ որպես լուծված օրգանական ածխածին։ Այն օրգանիզմների կողմից վերածվում է օրգանական ածխածնի ֆոտոսինթեզի միջոցով և կարող է կամ փոխանակվել սննդի շղթայի ողջ ընթացքում կամ նստել օվկիանոսների ավելի խորը, ավելի ածխածնով հարուստ շերտերում՝ որպես մեռած փափուկ հյուսվածք, կամ պատյաններում՝ որպես կալցիումի կարբոնատ։

Այն երկար ժամանակ շրջանառվում է այս շերտում, նախքան նստվածքի ձևավորումը կամ, ի վերջո, թերմոհալինային շրջանառության միջոցով վերադառնալը մակերևութային ջրեր։ Օվկիանոսները հիմնային են (~ pH 8.2), հետևաբար CO2-ի թթվայնացումը չեզոքացնում է օվկիանոսի pH-ը։

CO2-ի  կլանումը օվկիանոսի կողմից ածխածնի սեկվեստավորման ամենակարևոր ձևերից մեկն է, որը սահմանափակում է մթնոլորտում ածխաթթու գազի ավելացումը մարդու կողմից։ Այնուամենայնիվ, այս գործընթացը սահմանափակվում է մի շարք գործոններով. CO2-ի կլանումը ջուրը դարձնում է ավելի թթվային, ինչը ազդում է օվկիանոսի կենսահամակարգերի վրա։ Օվկիանոսային թթվայնության աճի կանխատեսվող արագությունը կարող է դանդաղեցնել կալցիումի կարբոնատների կենսաբանական տեղումները՝ այդպիսով նվազեցնելով օվկիանոսի CO2 կլանման կարողությունը։

երկրոլորտ 

Ածխածնի ցիկլի երկրաբանական բաղադրիչը դանդաղ է գործում՝ համեմատած ածխածնի գլոբալ շրջանառության մյուս մասերի հետ։ Այն մթնոլորտում ածխածնի քանակի և, հետևաբար, գլոբալ ջերմաստիճանի կարևորագույն որոշիչներից է։

Երկրի ածխածնի մեծ մասը իներտ կերպով պահվում է երկրագնդի լիթոսֆերայում։ Երկրի միջպատյանում կուտակված ածխածնի մեծ մասը պահվում էր այնտեղ, երբ Երկիրը ձևավորվեց։ Դրա մի մասը կուտակվել է կենսոլորտից օրգանական ածխածնի տեսքով։ Երկրագնդում պահվող ածխածնի մոտ 80%-ը կրաքարն է և դրա ածանցյալները, որոնք առաջանում են ծովային օրգանիզմների խեցիներում պահվող կալցիումի կարբոնատի նստվածքից։ Մնացած 20%-ը պահվում է որպես կերոգեններ, որոնք ձևավորվում են ցամաքային օրգանիզմների նստվածքի և թաղման արդյունքում բարձր ջերմության և ճնշման տակ։ Երկրագնդում պահվող օրգանական ածխածինը կարող է այնտեղ մնալ միլիոնավոր տարիներ ։

Ածխածինը կարող է դուրս գալ երկրագնդից մի քանի ձևով. ածխածնի երկօքսիդն արտազատվում է կարբոնատային ապարների մետամորֆիզմի ժամանակ, երբ դրանք սուզվում են երկրագնդի միջնապատյանում։ Ածխաթթու գազը կարող է արտանետվել մթնոլորտ և օվկիանոս՝ հրաբուխների և թեժ կետերի միջոցով։ Այն կարող է նաև հեռացվել մարդկանց կողմից՝ հանածո վառելիքի տեսքով կերոգենի ուղղակի արդյունահանման միջոցով։ Արդյունահանումից հետո հանածո վառելիքն այրվում է էներգիա ստանալու և մթնոլորտ արտանետելու իրենց կուտակած ածխածինը

Ցամաքային ածխածինը ջրի շրջանառության մեջ 

Աջ կողմի վրա կա դիագրամ  In the diagram on the right:

 Մթնոլորտային մասնիկները գործում են որպես ամպերի խտացման միջուկներ՝ նպաստելով ամպերի առաջացմանը։
 Անձրևի կաթիլները կլանում են օրգանական և անօրգանական ածխածինը մասնիկների մաքրման և օրգանական գոլորշիների կլանման միջոցով՝ ընկնելով դեպի Երկիր մոլորակ։
 Այրվող և հրաբխային ժայթքումներից առաջանում են բարձր խտության պոլիցիկլիկ հոտավետ մոլեկուլներ (այսինքն՝ սև ածխածին), որոնք վերադարձվում են մթնոլորտ ջերմոցային գազերի հետ միասին, ինչպիսին է CO2-ը։
 Երկրային բույսերը կլանում են մթնոլորտային CO2-ը ֆոտոսինթեզի միջոցով՝ շնչառության միջոցով ետ վերադարձնելով մթնոլորտ։ Լիգնինը և բջջանյութը կազմում են անտառներում օրգանական ածխածնի 80%-ը, իսկ արոտավայրերում՝ 60%-ը։
 Աղբը և արմատային օրգանական ածխածինը խառնվում են նստվածքային նյութի հետ՝ ձևավորելով օրգանական հողեր, որտեղ բույսերից  և ժայռերից ստացված օրգանական ածխածինը և՛ պահեստավորվում, և՛ փոխակերպվում է մանրէների և սնկերի ակտիվության շնորհիվ։
 Ջուրը կլանում է բույսերից և նստվածքային աերոզոլից ստացված լուծված օրգանական  (ԼՕԱ) և անօրգանական ածխածինը (ԼԱԱ), երբ անցնում է անտառների հովանոցների վրայով (այսինքն՝ անկման միջով) և բույսերի կոճղերի/ցողունների երկայնքով (այսինքն՝ ցողունային հոսք)։ Կենսաերկրաքիմիական փոխակերպումները տեղի են ունենում, երբ ջուրը ներծծվում է հողի լուծույթի և ստորերկրյա ջրամբարների մեջ, և ցամաքային հոսքը տեղի է ունենում, երբ հողերը լիովին հագեցած են, կամ ավելի շատ տեղումներ են լինում, քան հողը հագեցած է ։
 Օրգանական ածխածինը, որը ստացվում է ցամաքային կենսոլորտից և տեղում առաջնային արտադրությունից, քայքայվում է գետերի և մանրէաբանական օջախների կողմից ֆիզիկական քայքայման (այսինքն՝ ֆոտոօքսիդացում)  հետ մեկտեղ՝ հանգեցնելով CO2-ի հոսքի դեպի մթնոլորտ, որոնք ունեն նույն ծավալը, որքան որ ցամաքային կենսոլորտից ամեն տարի անջատվող ածխածինը։ Երկրից ստացված մակրոմոլեկուլները, ինչպիսիք են լիգնինը և սև ածխածինը, տրոհվում  են ավելի փոքր բաղադրիչների և մոնոմերների՝ ի վերջո վերածվելով CO2-ի, նյութափոխանակության միջանկյալ նյութերի կամ կենսազանգվածի:
 Լճերը, ջրամբարները և ջրհեղեղները սովորաբար կուտակում են մեծ քանակությամբ օրգանական ածխածին և նստվածքներ, բայց նաև ցանցային հետերոտրոֆիա է տեղի ունենում ջրի սյունակում, ինչը հանգեցնում է CO2-ի մաքուր հոսքի դեպի մթնոլորտ, որը մոտավորապես մեկ կարգով փոքր է գետերից ։ Մեթանի արտադրությունը սովորաբար բարձր է նաև ջրհեղեղների, լճերի և ջրամբարների անթթվածին նստվածքներում ։
 Առաջնային արտադրությունը սովորաբար ավելանում է գետերի ավազաններում՝ գետային սննդանյութերի արտահանման պատճառով։ Այնուամենայնիվ, գետաբերանային ջրերը մթնոլորտում CO2-ի աղբյուր են համաշխարհային մասշտաբով։
 Ափամերձ ճահիճները և՛ պահեստավորում, և՛ արտազատում են կապույտ ածխածին։ Ենթադրվում է, որ ճահիճներն ու խոնավ տարածքները ունեն CO2-ի համարժեք հոսք դեպի մթնոլորտ, ինչպես գետերը, ամբողջ աշխարհում ։
 Մայրցամաքային ծանծաղուտները և բաց օվկիանոսը սովորաբար մթնոլորտից կլանում են CO2:
 Ծովային կենսաբանական պոմպը կլանում է ներծծվող CO2-ի մի փոքր, բայց զգալի մասը՝ որպես օրգանական ածխածին ծովային նստվածքներում (տես հաջորդ բաժինը)։

Ծովային կենսաբանական պոմպ 

Ծովային կենսաբանական պոմպը օվկիանոսի կենսաբանորեն պայմանավորված ածխածնի առանձնացումն է մթնոլորտից և ցամաքային արտահոսքից դեպի օվկիանոսի խորը շերտեր և ծովի հատակի նստվածքներ։ Կենսաբանական պոմպը ոչ թե մեկ գործընթացի արդյունք է, այլ մի շարք գործընթացների գումար, որոնցից յուրաքանչյուրը կարող է ազդել կենսաբանական պոմպի վրա։ Պոմպը տարեկան մոտ 11 միլիարդ տոննա ածխածին է փոխանցում օվկիանոսի ներքին շերտեր։ Օվկիանոսն առանց կենսաբանական պոմպի կհանգեցնի մթնոլորտային CO2 մակարդակի մոտ 400 ppm ավելի բարձր ճնշման, քան հիմա է։

Օրգանական և անօրգանական կենսաբանական նյութերում ներառված ածխածնի մեծ մասը ձևավորվում է ծովի մակերեսին, որտեղ այն կարող է սուզվել դեպի օվկիանոսի հատակը։ Խորը օվկիանոսն իր սննդանյութերի մեծ մասը ստանում է ավելի բարձր ջրի սյունից, երբ դրանք սուզվում են ծովային ձյան տեսքով։ Այն բաղկացած է սատկած կամ մահացող կենդանիներից և մանրէներից, կղանքից, ավազից և այլ անօրգանական նյութերից։

Կենսաբանական պոմպը վերածում է  լուծված անօրգանական ածխածինը (ԼԱԱ) օրգանական կենսազանգվածի, և այն մղում է մասնիկների կամ լուծարված տեսքով դեպի խորը օվկիանոս։

Անօրգանական սնուցիչները և ածխածնի երկօքսիդը կլանվում են ֆիտոպլանկտոնի կողմից ֆոտոսինթեզի ընթացքում, որոնք և՛ լուծված օրգանական նյութեր են թողարկում, և՛ սպառվում են բուսակեր զոոպլանկտոնի կողմից։ Ավելի մեծ զոոպլանկտոները  կարող են նորից կլանվել  սուզվել կամ կուտակվել այլ օրգանական բեկորների հետ ավելի մեծ, ավելի արագ սուզվող ագրեգատների մեջ։ Լուծված օրգանական նյութը մասամբ սպառվում է բակտերիաների կողմից և շնչում։ Մնացած հրակայուն լուծված օրգանական նյութը լցվում և խառնվում է ծովի խորքերում։ Լուծված օրգանական նյութը և խորը ջրեր դուրս եկող ագրեգատները սպառվում են՝ այդպիսով օրգանական ածխածինը վերադարձնելով խորը օվկիանոսի՝ լուծված անօրգանական ածխածնի հսկայական ռեզերվուար։

Մեկ ֆիտոպլանկտոնային բջջի սուզման արագությունը կազմում է օրական մոտ մեկ մետր։ Հաշվի առնելով, որ օվկիանոսի միջին խորությունը մոտ չորս կիլոմետր է, կարող է տևել ավելի քան տասը տարի, մինչ բջիջները կհասնեն օվկիանոսի հատակ։ Այնուամենայնիվ, գործընթացների միջոցով անցնելով՝ ինչպիսիք են մակարդումը և  գիշատիչների կղանքների միջից հեռացումը, այս բջիջները ձևավորում են ագրեգատներ։ Այս ագրեգատները սուզման ավելի մեծ արագություն ունեն, քան առանձին բջիջները, և մի քանի օրվա ընթացքում ավարտում են իրենց ճանապարհորդությունը դեպի խորքերը։

Օվկիանոսի մակերևույթից դուրս եկող մասնիկների մոտ 1%-ը հասնում է ծովի հատակին և սպառվում, շնչվում կամ թաղվում նստվածքներում։ Այս գործընթացներիների զուտ ազդեցությունը մակերևույթից օրգանական ձևով ածխածնի հեռացումն է և այն ավելի մեծ խորություններ վերադարձնելը դեպի լուծված անօրգանական ածխածին ՝ պահպանելով լուծված անօրգանական ածխածնի մակերեսից դեպի խոր օվկիանոս գտնվող գրադիենտը։ Ջերմահալինային շրջանառությունը հազարամյա ժամանակաշրջաններում մթնոլորտ է վերադարձնում օվկիանոսի խորքային լուծված անօրգանական ածխածինը։ Նստվածքների մեջ թաղված ածխածինը կարող է սուզվել երկրագնդի միջնապատյանում և պահվել միլիոնավոր տարիներ՝ որպես  ածխածնի դանդաղ շրջանառության մի մաս (տես հաջորդ բաժինը):

Արագ և դանդաղ շրջանառություն 

Գոյություն ունի ածխածնի արագ և դանդաղ շրջանառություն։ Արագ շրջանառությունը գործում է կենսոլորտում, իսկ դանդաղ ցիկլը՝ ապարներում։ Արագ կամ կենսաբանական ցիկլը կարող է ավարտվել տարիների ընթացքում՝ ածխածինը մթնոլորտից կենսոլորտ տեղափոխելով, այնուհետև՝ մթնոլորտ։ Դանդաղ կամ երկրաբանական ցիկլը կարող է տևել միլիոնավոր տարիներ՝ ածխածինը տեղափոխելով Երկրի ընդերքի ժայռերի, հողի, օվկիանոսի և մթնոլորտի միջև։

 Ածխածնի արագ շրջանառությունը ներառում է համեմատաբար կարճաժամկետ կենսաերկրաքիմիական գործընթացներ շրջակա միջավայրի և կենսոլորտի կենդանի օրգանիզմների միջև (տե՛ս գծապատկերը հոդվածի սկզբում)։ Այն ներառում է ածխածնի շարժը մթնոլորտի  ցամաքային և ծովային էկոհամակարգերի, ինչպես նաև հողերի և ծովի հատակի նստվածքների միջև։ Արագ շրջանառությունը ներառում է  ֆոտոսինթեզ և  փտման շրջաններ, որոնք իրենց հերթին ներառում են բույսերի աճ և քայքայում։ Ածխածնի արագ շրջանառության  փոխազդեցությունը անմիջապես կազդի կլիմայի փոփոխության վրա ։

Ածխածնի դանդաղ շրջանառությունը ներառում է միջնաժամկետ և երկարաժամկետ երկրաքիմիական գործընթացներ, որոնք պատկանում են ապարների շրջանառությանը (տես գծապատկերը աջ կողմում)։ Օվկիանոսի և մթնոլորտի միջև շփումը կարող է տևել դարեր, իսկ ապարների քայքայումը՝  միլիոնավոր տարիներ։ Օվկիանոսում ածխածինը նստում է օվկիանոսի հատակին, որտեղ այն կարող է ձևավորել նստվածքային ապար և ընկղմվել երկրագնդի միջնապատյանում։ Լեռների ձևավորման գործընթացները հանգեցնում են ցամաքային ածխածնի վերադարձին Երկրի մակերես։ Այնտեղ ժայռերը քայքայվում են, և ածխածինը վերադարձվում է մթնոլորտ՝ գազազերծմամբ, իսկ օվկիանոս՝ գետերով։ Այլ երկրաբանական ածխածինը վերադառնում է օվկիանոս կալցիումի իոնների հիդրոթերմային արտանետումների միջոցով։ Տվյալ տարվա ընթացքում 10-ից 100 միլիոն տոննա ածխածին շարժվում է այս դանդաղ շրջանառության շուրջ։ Սա ներառում է հրաբուխները, որոնք ածխածնի երկօքսիդի տեսքով ցամաքային ածխածինը անմիջապես մթնոլորտ են վերադարձնում։ Այնուամենայնիվ, սա ավելի քիչ է, քան ածխածնի երկօքսիդի մեկ տոկոսը, որը տեղափոխվում է մթնոլորտ հանածո վառելիքի այրման արդյունքում։

Ածխածնի խորը շրջանառություն 

Չնայած ածխածնի խորը շրջանառությունը այնքան պարզ չի հասկացվում, ինչքան ածխածնի շարժը մթնոլորտում, ցամաքային կենսոլորտում, օվկիանոսում, և երկրոլորտում, բայց այն, այնուամենայնիվ, կարևոր գործընթաց է։ Ածխածնի խորը շրջանառությունը սերտորեն կապված է Երկիր մոլորակի մակերևույթում և մթնոլորտում ածխածնի շարժի հետ։ Եթե գործընթացը տեղի չունենար, ածխածինը կմնար մթնոլորտում, որտեղ այն երկար ժամանակ կկուտակվեր շատ քանակով ։ Ուստի,  վերադառնալով Երկիր մոլորակ՝ ածխածնի խորը շրջանառությունը խաղում է կարևոր դեր կյանքի համար կարևոր ցամաքային պայմանների պահպանման գործում։

Ավելին, գործընթացը նաև նշանակալի է պարզապես ածխածնի հսկայական քանակության շնորհիվ, որը տեղափոխվում է մոլորակով։ Փաստորեն, բազալտային մագմայի բաղադրությունն ուսումնասիրելը և հրաբուխներից դուրս եկող ածխաթթու գազի հոսքը չափելը ցույց է տալիս, որ միջնապատյանում ածխածնի քանակն իրականում ավելի մեծ է, քան Երկրի մակերեսում հազար գործակցով։ Հորատումը և Երկրի խորքում ածխածնային գործընթացների ֆիզիկական դիտարկումը ակնհայտորեն չափազանց դժվար է, քանի որ ստորին միջնապատյանը և միջուկը տարածվում են համապատասխանաբար 660-2891 կմ և 2891-6371 կմ խորության վրա։ Համապատասխանաբար, վերջնականապես հայտնի չէ ածխածնի դերը Երկրի խորքում։ Այնուամենայնիվ, գոյություն ունեն մի քանի ապացույցներ  Երկրի խորքային պայմանների լաբորատոր մոդելավորումներից, որոնք ցույց են տվել տարրի շարժման մեխանիզմները դեպի ստորին միջնապատյան, ինչպես նաև այն ձևերը, որոնք ածխածինը ստանում է նշված շերտի ծայրահեղ ջերմաստիճաններում և ճնշումներում։ Ավելին, սեյսմոլոգիայի նման տեխնիկան օգնում է հասկանալ Երկրի միջուկում ածխածնի հնարավոր ներկայության ավելի մեծ ըմբռնմանը։

Ածխածինը ստորին միջնապատյանում 

Ածխածինը հիմնականում մտնում է միջնապատյան՝ օվկիանոսի կեղևի տեկտոնական թիթեղների վրա կարբոնատով հարուստ նստվածքների տեսքով, որոնք սուզման ժամանակ ածխածինը մղում են միջնապատյան։ Շատ բան հայտնի չէ միջնապատյանում ածխածնի շրջանառության մասին, հատկապես Երկրի խորքում, սակայն բազմաթիվ ուսումնասիրություններ փորձել են ավելացնել մեր պատկերացումները տարրի շարժման և տարածաշրջանի ձևերի վերաբերյալ։ Օրինակ՝ 2011-ի ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ ածխածնի շրջանառությունը տարածվում է մինչև ստորին միջնապատյան։ Հետազոտության ժամանակ վերլուծել են հազվագյուտ, գերխորը ադամանդները Բրազիլիայի Յուինա քաղաքում՝ պարզելով, որ ադամանդների որոշ ընդգրկումների հիմնական բաղադրությունը համապատասխանում է բազալտի հալման և բյուրեղացման ակնկալվող արդյունքին միջնապատյանի ցածր ջերմաստիճանի և ճնշման ներքո ։ Այսպիսով, ուսումնասիրության արդյունքները ցույց են տալիս, որ բազալտային օվկիանոսային լիթոսֆերայի կտորները գործում են որպես ածխածնի տեղափոխման հիմնական մեխանիզմ դեպի Երկրի խորը շերտեր։ Սուզված կարբոնատները կարող են փոխազդել ստորին թիկնոցի սիլիկատների հետ՝ ի վերջո ձևավորելով գերխորը ադամանդներ, ինչպիսին հայտնաբերվածն է ։

Այնուամենայնիվ, կարբոնատները, որոնք իջնում են դեպի ստորին միջնապատյան, ունենում են այլ ճակատագիր, բացի ադամանդներ ձևավորելուց։ 2011 թվականին կարբոնատները ստորին միջնապատյանում փորձարկվել են այնպիսի միջավայրում, ինչպիսին է 1800 կմ խորության վրա գտնվող Երկիր մոլորակը։ Դա հանգեցրեց մագնեզիտի, սիդերիտի և գրաֆիտի բազմաթիվ տեսակների առաջացմանը։ Երկրաբանական դիտարկումները և մնացած փորձերը հաստատում են այս պնդումը՝ ցույց տալով, որ մագնեզիտը իրականում ամենակայուն կարբոնատային փուլն է միջնապատյանի մեծ մասում։ Սա մեծ մասամբ  հալման ավելի բարձր ջերմաստիճանի արդյունք է։ Հետևաբար, գիտնականները եկել են այն եզրակացության, որ կարբոնատները ենթարկվում են կրճատման, երբ նրանք իջնում են միջնապատյան, նախքան խորքում կայունանալը ցածր թթվածնային միջավայրի կողմից։ Մագնեզիումը, երկաթը և այլ մետաղական միացությունները գործընթացի ընթացքում գործում են որպես բուֆերներ ։ Գրաֆիտի նման ածխածնի կրճատված, տարրական ձևերի առկայությունը ցույց կտա, որ ածխածնի միացությունները կրճատվում են, երբ նրանք իջնում ​​են միջնապատյան։

Պոլիմորֆիզմը փոխում է կարբոնատային միացությունների կայունությունը Երկրի տարբեր խորություններում։ Օրինակ՝ լաբորատոր մոդելավորումները և խտության ֆունկցիոնալ տեսության հաշվարկները ցույց են տալիս, որ քառաեզրորեն կոորդինացված կարբոնատներն առավել կայուն են միջուկ-միջնապատյան սահմանին մոտեցող խորություններում։ 2015 թվականի ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս, որ ստորին միջնապատյանի բարձր ճնշումը հանգեցնում է նրան, որ ածխածնային միացությունները sp2-ից sp3 հիբրիդացված ուղեծրերի անցում են կատարում, ինչը հանգեցնում է ածխածնի քառաեզրական կապի թթվածնի հետ։ CO3 եռանկյուն խմբերը չեն կարող ձևավորել պոլիմերացվող ցանցեր, մինչդեռ քառաեդրային CO4-ը կարող է, ինչը նշանակում է ածխածնի կոորդինացիոն թվի ավելացում և, հետևաբար, կարբոնատային միացությունների հատկությունների կտրուկ փոփոխություններ ստորին միջնապատյանում։ Որպես օրինակ, նախնական տեսական ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ բարձր ճնշումը հանգեցնում է կարբոնատային հալոցի մածուցիկության բարձրացմանը. մածուցիկության բարձրացման արդյունքում հալոցքի ցածր շարժունակությունը առաջացնում է ածխածնի մեծ կուտակումներ միջնապատյանի խորքում։

Համապատասխանաբար, ածխածինը կարող է երկար ժամանակ մնալ ստորին միջնապատյանում, սակայն ածխածնի մեծ կոնցենտրացիաները հաճախ են վերադառնում դեպի լիթոսֆերա։

Ածխածինը միջուկում 
Թեև Երկրի միջուկում ածխածնի առկայությունը բավականին սահմանափակ է, վերջին ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ ածխածնի մեծ պաշարներ կարող են պահպանվել այս տարածաշրջանում:S—աձև ալիքները, շարժվելով ներքին միջուկով, անցնում են արագության 50 տոկոսը, որը բնորոշ է երկաթով հարուստ խառնուրդներին ։ Քանի որ միջուկի բաղադրությունը համարվում է բյուրեղային երկաթի և փոքր քանակությամբ նիկելի համաձուլվածք, այս սեյսմիկ անոմալիան ցույց է տալիս միջուկում թեթև տարրերի, այդ թվում՝ ածխածնի առկայությունը։ Իրականում, Երկրի միջուկի պայմանները կրկնելու համար ուսումնասիրությունները ալմաստե կոճի բջիջների օգտագործմամբ ցույց են տալիս, որ երկաթի կարբիդը (Fe7C3) համապատասխանում է ներքին միջուկի ալիքի արագությանը և խտությանը։ Հետևաբար, երկաթի կարբիդի մոդելը կարող է վկայել, որ միջուկը պարունակում է Երկրի ածխածնի 67%-ը ։Furthermore, another study found that in the pressure and temperature condition of the Earth's inner core, carbon dissolved in iron and formed a stable phase with the same Fe7C3 composition—albeit with a different structure from the one previously mentioned. In summary, although the amount of carbon potentially stored in the Earth's core is not known, recent studies indicate that the presence of iron carbides can explain some of the geophysical observations.

Մարդկության ազդեցությունը  ածխածնի շրջանառության վրա 

Արդյունաբերական հեղափոխությունից և հատկապես Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ավարտից սկսած, մարդկային գործունեությունը էապես խախտել է ածխածնի գլոբալ շրջանառությունը` վերաբաշխելով հսկայական քանակությամբ ածխածին երկրոլորտից։ Մարդիկ նաև շարունակել են փոխել երկրային կենսոլորտի բնական բաղադրիչ գործառույթները՝ բուսածածկույթի և այլ հողօգտագործման փոփոխություններով ։ Մարդու կողմից ստեղծված (սինթետիկ) ածխածնի միացությունները նախագծվել և զանգվածաբար արտադրվել են, որոնք կմնան տասնյակ տարիներ և հազարամյակներ օդում, ջրում և նստվածքներում որպես աղտոտիչներ  ։ Կլիմայի փոփոխությունը ուժեղացնում   մարդու հետագա անուղղակի փոփոխությունները ածխածնի ցիկլում, որպես հետևանք տարբեր դրական և բացասական արձագանքների ։

Հողօգտագործման փոփոխություններ 
Գյուղատնտեսության գյուտից ի վեր մարդիկ ուղղակիորեն և աստիճանաբար ազդել են ածխածնի շրջանառության վրա դարերի ընթացքում՝ փոփոխելով երկրային կենսոլորտում բուսականության խառնուրդը։ Անցած մի քանի դարերի ընթացքում մարդու կողմից ուղղակի և անուղղակի հողօգտագործման և հողի ծածկույթի փոփոխությունը հանգեցրել է կենսաբազմազանության կորստի, ինչը նվազեցնում է էկոհամակարգերի դիմադրողականությունը շրջակա միջավայրի սթրեսների նկատմամբ և նվազեցնում է նրանց կարողությունը՝ հեռացնելու ածխածինը մթնոլորտից։ Ավելի հստակորեն, դա հաճախ հանգեցնում է ցամաքային էկոհամակարգերից ածխածնի արտանետմանը մթնոլորտ։

Գյուղատնտեսական նպատակներով անտառահատումները վերացնում են անտառները, որոնք պարունակում են մեծ քանակությամբ ածխածին, և դրանք փոխարինում են հիմնականում գյուղատնտեսական կամ քաղաքային տարածքներով։ Հողի ծածկույթի փոխարինման այս երկու տեսակներն էլ համեմատաբար փոքր քանակությամբ ածխածին են պահում, այնպես որ անցման զուտ արդյունքն այն է, որ ավելի շատ ածխածին է մնում մթնոլորտում։ Այնուամենայնիվ, մթնոլորտի և ածխածնի ընդհանուր շրջանառության վրա ազդեցությունները կարող են միտումնավոր և/կամ բնականաբար շրջվել անտառների վերականգնման միջոցով։

Բուսակերների ազդեցություն 
Բուսակեր բնակչության ավելացումը կարող է փոխել էկոհամակարգից արտադրվող ածխածնի երկօքսիդի քանակը՝ ընդհանուր առմամբ ազդելով ածխածնի ցիկլի վրա։ Խոշոր շարժական խոտակեր կենդանիները կարող են փոխել էկոհամակարգի և՛ վերգետնյա, և՛ ստորգետնյա բաղադրությունը՝ ընտրովի կերակրման, ոտնահարման և թափոնների միջոցով, որոնք բոլորն էլ նվազեցնում են բույսերի արտադրություն։ Բարձրորակ բույսերով ընտրովի սնվելը նվազեցնում է վերգետնյա բույսերի բաղադրությունը, մյուս կողմից տրորելը հանգեցնում է հողի խտացմանը, ինչը հանգեցնում է հողի զանգվածային խտության և հողի պակաս թթվածնի։ Ածխածնի երկօքսիդի քանակությունը, որը հետ է գնում մթնոլորտ, ավելանում է բուսակերների խոշոր թափոնների պատճառով ։ Մեծաթիվ բուսակերների ազդեցությունը էկոհամակարգի վրա ցույց է տալիս նրանց կարևորությունը ածխածնի ցիկլի համար, քանի որ բնական խանգարումների օգնությամբ բուսակերների աճող պոպուլյացիաները կարող են ածխածնի հոսքը տեղափոխել աղբյուր։ Բորեալ անտառը վառ օրինակ է այն բանի, թե ինչպես է բուսակերների աճող պոպուլյացիաները կարող են բացասաբար ազդել էկոհամակարգի վրա։ Բուսակերների աճող պոպուլյացիաների էական բացասական ազդեցությունը էկոհամակարգի վրա, ենթադրում է, որ նրանք կարող են նույնիսկ ճանաչվել որպես զավթողական տեսակ։

Հանածո ածխածնի արդյունահանում 
Ածխածնի շրջանառության և կենսոլորտի վրա մարդու ամենամեծ և ամենաարագ աճող ազդեցություններից մեկը հանածո վառելիքի արդյունահանումն ու այրումն է, որն ուղղակիորեն ածխածինը փոխանցում է երկրոլորտից մթնոլորտ։ Կլինկերի արտադրության համար կրաքարի կալցինացման ժամանակ արտադրվում և արտազատվում է նաև ածխաթթու գազ։ Կլինկերը ցեմենտի արդյունաբերական նախադրյալ է։

2020 թվականի դրությամբ ընդհանուր առմամբ արդյունահանվել է մոտ 450 գիգատոն բրածո ածխածին. այս քանակի ածխածինը պարունակվում է Երկրի ողջ կենդանի երկրային կենսազանգվածում։ Համաշխարհային արտանետումների վերջին տեմպերը ուղղակիորեն մթնոլորտում գերազանցել են բուսականության և օվկիանոսների կողմից կլանված ածխածինը։ Ակնկալվում է, որ այս ավազանները մոտ մեկ դարում կհեռացնեն մթնոլորտում ավելացված ածխածնի մոտ կեսը ։ Այնուամենայնիվ, օվկիանոսի նման ավազաններն ունեն հագեցվածության զարգացող հատկություններ, և կանխատեսվում է, որ ավելացված ածխածնի մի զգալի մասը (20-35%, հիմնված զուգակցված մոդելների վրա) մթնոլորտում կմնա դարեր-հազարամյակներ շարունակ։ Հանածո ածխածնի արդյունահանումը, որը ավելացնում է մթնոլորտի ջերմոցային գազերը, նկարագրվում է որպես ԿՓՀՄՀ (կլիմայի փոփոխության հարցերով միջկառավարական հանձնաժողով) մթնոլորտային և օվկիանոսագետները որպես հասարակության երկարաժամկետ պարտավորություն՝ ապրելու փոփոխվող կլիմայական պայմաններում և, ի վերջո, ավելի տաք աշխարհում։

Մարդու կողմից ստեղծված քիմիական նյութեր 
Մարդածին նավթաքիմիական նյութերի ավելի փոքր քանակությունը, որը պարունակում է հանածո ածխածին, կարող է անսպասելի և մեծ ազդեցություն ունենալ կենսաբանական ածխածնի շրջանառության վրա։ Դա տեղի է ունենում մասամբ այն պատճառով, որ դրանք դիտավորյալ ստեղծվել են մարդկանց կողմից դանդաղ քայքայվելու նպատակով, ինչը թույլ է տալիս նրանց անբնական կայունությունը և կուտակումը ողջ կենսոլորտում։ Շատ դեպքերում նրանց ուղիները ածխածնի ավելի լայն շրանառության մեջ նույնպես դեռ լավ բնութագրված կամ հասկանալի չեն։

Պլաստիկ նյութեր 
2018 թվականի ընթացքում աշխարհում արտադրվել է մոտ 400 միլիոն տոննա պլաստիկ, տարեկան աճի տեմպերը մոտենում են 10%-ին, իսկ 1950 թվականից ի վեր ընդհանուր առմամբ արտադրվել է ավելի քան 6 գիգատոն։ Պլաստիկները, ի վերջո, ենթարկվում են մասնատման՝ որպես իրենց քայքայման տիպիկ առաջին քայլ, և դա թույլ է տալիս դրանց տարածումը օդի և ջրային հոսանքների միջոցով։ Կենդանիները հեշտությամբ վերցնում են միկրոպլաստիկները և նանոպլաստիկները կուլ տալու և ներշնչելու միջոցով, ինչը ուղեկցվում է կենսակուտակման վտանգներով։ Կենսաքայքայվող պլաստմասսաները, որոնք տեղադրվում են աղբավայրերում, առաջացնում են մեթան և ածխաթթու գազ, որոնք պտտվում են մթնոլորտի միջով, քանի դեռ չեն կլանվել ։ 2019 թվականի դրությամբ գիտական ապացույցների հիմնական վերանայումը չի բացահայտել մարդկային հասարակության համար հիմնական հետևանքները ներկայիս մակարդակներում, սակայն կանխատեսում է զգալի ռիսկեր, որոնք ի հայտ կգան հաջորդ դարում։ 2019 թվականի ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ պլաստմասսաների քայքայումը արևի ազդեցության պատճառով արտազատում է ինչպես ածխաթթու գազ, այնպես էլ ջերմոցային այլ գազեր։ Ավելի բնական և արագ ածխածնի շրջանառությամբ կենսապլաստիկները մշակվել են որպես այլընտրանք նավթի վրա հիմնված մեկանգամյա օգտագործման պլաստիկների փոխարեն։

Հալոածխածիններ 
Հալոածխածիններն ավելի քիչ բեղմնավոր միացություններ են, որոնք մշակվել են արդյունաբերության տարբեր ոլորտներում օգտագործման համար, օրինակ որպես լուծիչներ և սառնագենտներ։ Այնուամենայնիվ, մթնոլորտում քլորոֆտորածխածնի, հիդրոֆտորածխածնի և պերֆտորածխածնի գազերի համեմատաբար փոքր կոնցենտրացիաների (յուրաքանչյուր տրիլիոնին մեկ մաս) կուտակումը պատասխանատու է բոլոր երկարատև ջերմոցային գազերի ընդհանուր ուղիղ ճառագայթման մոտ 10%-ի համար (2019 թ.), որը ներառում է ածխածնի երկօքսիդի և մեթանի շատ ավելի մեծ կոնցենտրացիաներից հարկադրում։ Քլորֆտորածխածինները նաև առաջացնում են ստրատոսֆերային օզոնի քայքայում։ Միջազգային ջանքերը շարունակվում են Մոնրեալի արձանագրության և Կիոտոյի արձանագրության ներքո՝ վերահսկելու այս էկոլոգիապես հզոր գազերի արդյունաբերական արտադրության և օգտագործման արագ աճը։ Որոշ կիրառությունների համար մշակվել են ավելի բարենպաստ այլընտրանքներ, ինչպիսիք են հիդրոֆտորոլեֆինները, որոնք աստիճանաբար ներդրվում են ։

Կլիմայական փոփոխության արձագանքները 
Կլիմայի փոփոխության ներկայիս միտումները հանգեցնում են օվկիանոսի ջերմաստիճանի և թթվայնության բարձրացմանը՝ դրանով իսկ փոփոխելով ծովային էկոհամակարգերը։ Նաև թթվային անձրևը և գյուղատնտեսության և արդյունաբերության աղտոտված արտահոսքը փոխում են օվկիանոսի քիմիական կազմը։ Նման փոփոխությունները կարող են կտրուկ ազդեցություն ունենալ խիստ զգայուն էկոհամակարգերի վրա, ինչպիսիք են կորալային խութերը՝ այդպիսով սահմանափակելով օվկիանոսի կարողությունը մթնոլորտից ածխածին կլանելու տարածաշրջանային մասշտաբով և նվազեցնելով օվկիանոսի կենսաբազմազանությունը գլոբալ մակարդակով։

Ածխածնի փոխանակումները մթնոլորտի և Երկրային համակարգի այլ բաղադրիչների միջև, որոնք միասին հայտնի են որպես ածխածնի շրջանառությունը, ներկայումս կարևոր բացասական (խոնավացնող) հետևանք են ունենում կլիմայի փոփոխության վրա մարդածին ածխածնի արտանետումների ազդեցության վերաբերյալ։ Ածխածնի ավելացումը ցամաքում և օվկիանոսում ներկայումս յուրաքանչյուր տարի զբաղեցնում է մարդածին ածխածնի արտանետումների մոտ մեկ քառորդը։

Ակնկալվում է, որ այս հետևանքները կթուլանան ապագայում՝ ուժեղացնելով մարդածին ածխածնի արտանետումների ազդեցությունը կլիմայի փոփոխության վրա։ Թե որքանով դրանք կթուլանան, այնուամենայնիվ, խիստ անորոշ է, քանի որ Երկրի համակարգի մոդելները կանխատեսում են ցամաքի և օվկիանոսի ածխածնի կլանման լայն շրջանակ նույնիսկ մթնոլորտային համակենտրոնացման կամ արտանետումների նույնական սցենարների դեպքում։ Արկտիկայի մեթանի արտանետումները, որոնք անուղղակիորեն առաջանում են մարդածին գլոբալ տաքացման հետևանքով, նույնպես ազդում են ածխածնի շրջանառության վրա և նպաստում հետագա տաքացմանը։

Ծանոթագրություններ

Գրականություն 

  (Article about the missing carbon sink.)

Արտաքին հղումներ 

 Carbon Cycle Science Program – an interagency partnership.
 NOAA's Carbon Cycle Greenhouse Gases Group
 Global Carbon Project – initiative of the Earth System Science Partnership
 UNEP – The present carbon cycle – Climate Change  carbon levels and flows
 NASA's Orbiting Carbon Observatory 
 CarboSchools , a European website with many resources to study carbon cycle in secondary schools.
 Carbon and Climate, an educational website with a carbon cycle applet for modeling your own projection.

Ածխածին
Երկրաքիմիա
Ֆոտոսինթեզ
Կենսաաշխարհագրություն
Կլիմայի փոփոխություն
Վիքիպեդիա:ԲՊՀ հոդվածներ 2023