הפחמן הוא אבן הבניין של החיים על פני כדור הארץ, ובעל חלק מרכזי בתהליכים רבים בכוכב הלכת שלנו. תרכובות פחמן מסייעות בויסות הטמפרטורה על פני כדוה"א, מרכיבות את המזון המקיים אותנו ואת הדלק בו אנו משתמשים בתעשייה בתחבורה ולשם הפקת חשמל. מרבית הפחמן בכדוה"א נאגר בסלעים ובמשקעים בקרקעית האוקיינוסים. יתר הפחמן נמצא במימי האוקיינוסים, באטמוספירה ובתרכובות אורגניות המרכיבות את כל היצורים החיים. הפחמן נע ממאגר אחד לשני במגוון של מנגנונים היוצרים יחדיו את מחזור הפחמן.

הסרטון שלפנינו מתאר את מחזור הפחמן בכדור הארץ, את השינויים המתרחשים בו בשל פעילות האדם (העלולים לגרום לשיניים באקלים) וכן את חשיבות האוקיינוסים כמאגר פחמן וכגורם מייצב של האקלים בכדוה"א.
 

סרטון זה תורגם  ע"י צוות אתר דוידסון אונליין.
הסרטון הופק ע"י סוכנות החלל האמריקנית - NASA במסגרת שבוע כדור הארץ 2009.

מחזור הפחמן בכדור הארץ
צמחים, אצות ומינים מסויימים של חיידקים קולטים פחמן דו-חמצני מהאטמוספירה או האוקיינוסים, ובתהליך הפוטוסינתיזה מטמיעים את הפחמן בסוכרים. הפחמן עובר במעלה שרשרת המזון כשבעלי חיים אוכלים את אותם צמחים ואצות. פחמן דו-חמצני נפלט מבע"ח, צמחים, אצות וחיידקים בתהליך הנשימה.

 

כשצמחים, בע"ח ויצורים אחרים מתים הם נקברים בקרקע, אך תרכובות הפחמן בתוכם נותרות בשלמותן. תרכבות הפחמן מהוות מקור מזון לחיידקים ויצורים חד תאיים אחרים בתהליך הרקבון. בתהליך זה נפלט פחמן דו-חמצני ומתאן (אטום פחמן המחובר לארבעה אטומי מימן, גז חממה נוסף), כשחלק מהגזים הללו נותר בקרקע וחלק משתחרר לאטמוספירה. לעיתים שרידיהם של יצורים חיים נקברים בקרקע או שוקעים בקרקעית האוקינוסים, ללא אפשרות של יצורים חד תאיים לפרקם. במהלך מאות מליוני שנים שרידים אלו נדחסים יותר ויותר לעומק כדוה"א. בעוד שמרבית הרקמות החיות נהרסות, הפחמן נותר ויחד עם אטומי מימן יוצר שרשראות ארוכות המכונות פחמימנים. פחמימנים הם המרכיב העיקרי בדלק מאובנים כמו נפט גולמי ופחם.

בני האדם משתמשים בדלקי המאובנים בתעשיה, בתחבורה וליצור חשמל. שריפת דלקי המאובנים גורמת ליצירת פחמן דו-חמצני ולפליטתו לאטמוספירה. פחמן דו-חמצני מהאוטמוספירה מתמוסס במימי האוקינוסים וכן נקלט ע"י צמחים בתהליך הפוטוסינתיזה וכך ממשיך מחזור הפחמן.

התרשים מאתר The National Center for Atmospheric Research

מאת: חגי כספי
המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע
 

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.