Naturkunskap nivå 2 · Snabbgenomgång
Kolets kretslopp på fem minuter
Genomgången sammanfattar det som krävs om kolets kretslopp i naturkunskap: var kolet finns, hur det förflyttas och hur människan påverkar kretsloppet. Den är avsedd för repetition inför prov eller som överblick innan ett längre avsnitt läses.
Kärnan
Kol förekommer i flera förråd: i atmosfären som koldioxid, i haven, i levande organismer och mark, och i fossila bränslen som kol, olja och naturgas. Kolets kretslopp beskriver hur kolet förflyttas mellan förråden.
Kretsloppet drivs av två processer som är varandras motsats. Vid fotosyntesen tar växter upp koldioxid och vatten och bildar, med hjälp av ljusenergi, glukos och syre. Kolet binds då i organiska ämnen. Vid cellandningen bryter organismer ned glukos med hjälp av syre, och koldioxid frigörs igen. Kolet förs vidare genom näringskedjan när djur äter växter och andra djur, och återgår till atmosfären vid cellandning, nedbrytning av döda organismer och förbränning.
Haven tar också upp koldioxid från atmosfären. Ytvattnet löser koldioxid, som långsamt förs vidare till djupare vatten där den lagras.
Kolet i levande organismer och i atmosfären omsätts relativt snabbt, på år eller decennier. Kolet i fossila bränslen har däremot lagrats under miljontals år. När fossila bränslen förbränns frigörs på kort tid kol som annars hade legat kvar i marken. Atmosfären tillförs då mer koldioxid än vad fotosyntes och hav hinner ta upp, och halten koldioxid ökar. Det förstärker växthuseffekten. Haven har tagit upp en stor del av de mänskliga utsläppen, vilket i sin tur bidrar till havsförsurning.
Översikt
| Process | Riktning | Kort förklaring |
|---|---|---|
| Fotosyntes | Atmosfär → organismer | Växter binder koldioxid i organiska ämnen |
| Cellandning | Organismer → atmosfär | Organismer bryter ned glukos och avger koldioxid |
| Nedbrytning | Döda organismer → atmosfär och mark | Nedbrytare frigör kolet i döda organismer |
| Förbränning | Organiskt material och fossila bränslen → atmosfär | Kol reagerar med syre och bildar koldioxid |
| Upptag i hav | Atmosfär → hav | Koldioxid löses i ytvattnet och förs mot djupet |
De två reaktionsformlerna sammanfattar de viktigaste flödena:
- Fotosyntes: 6 CO₂ + 6 H₂O + ljusenergi → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂
- Cellandning: C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + energi
Kontrollfrågor
- Vilka två processer driver kolets kretslopp, och hur hänger de ihop? Fotosyntes och cellandning. Fotosyntesen binder koldioxid i organiska ämnen, och cellandningen frigör den igen. Produkterna från den ena processen är utgångsämnen för den andra.
- Varför ökar koldioxidhalten när fossila bränslen förbränns, men inte i samma mening när ved förbränns? Kolet i fossila bränslen har varit lagrat i miljontals år och tillförs nu kretsloppet på kort tid. Kolet i ved har tagits upp ur atmosfären under trädets livstid och ingår redan i det snabba kretsloppet.
- Hur påverkar haven kolets kretslopp? Haven tar upp koldioxid ur atmosfären och lagrar den, vilket dämpar ökningen i atmosfären men bidrar till havsförsurning.
- Varför räcker det inte att plantera träd för att balansera utsläppen från fossila bränslen? Upptaget i skog och hav är begränsat och sker i en annan takt än utsläppen. Så länge atmosfären tillförs mer koldioxid än vad som tas upp fortsätter halten att öka.
Läs vidare vid osäkerhet
Om kontrollfrågorna känns osäkra är det oftast sambandet mellan fotosyntes och cellandning som behöver repeteras. Kolets, kvävets och vattnets kretslopp behandlas i delkapitel 3.2 i Kompendias läromedel för Naturkunskap nivå 2. Havets upptag av koldioxid och havsförsurning behandlas i delkapitel 2.6.