دورة الكربون

المستودعات والتدفقات

بحسب IPCC (2021) احتوى الغلاف الجوي قبل الثورة الصناعية نحو 590 غيغاطن من الكربون، والنباتات البرية 450 إلى 650، والتربة 1500 إلى 2400، والتربة الصقيعية نحو 1400. والمحيط أكبر مستودع نشط بنحو 38 ألف غيغاطن. وتمتص النباتات البرية نحو 120 غيغاطن سنوياً بالتمثيل الضوئي ويعود قدر مماثل تقريباً بالتنفس والتحلل، ويتبادل المحيط والجو نحو 80 غيغاطن سنوياً.

الدورة السريعة والبطيئة

تعمل الدورة السريعة، المكونة من التمثيل الضوئي والتنفس وتبادل المحيط والجو، على مدى سنوات إلى آلاف السنين. أما الدورة البطيئة فتمتد مئات آلاف السنين: يذوب ثاني أكسيد الكربون في المطر فيجوّي صخور السيليكات، وتترسب النواتج في البحر صخوراً كربونية، ثم يعود الكربون عبر البراكين. ووصف ووكر وزملاؤه (1981) هذه العملية بأنها «منظم حرارة» طويل الأمد لمناخ الأرض.

الاضطراب البشري والتغذية الراجعة

أظهر منحنى كيلينغ ارتفاع ثاني أكسيد الكربون من نحو 280 جزءاً في المليون قبل الثورة الصناعية إلى نحو 420 عام 2023. ويطلق البشر نحو 11 غيغاطن سنوياً، يبقى نصفها تقريباً في الجو ويمتص المحيط ربعها واليابسة ربعها (فريدلينغشتاين وآخرون، 2023). ويسبب امتصاص المحيط تحمضاً يهدد الشعاب المرجانية، ويُخشى من تغذية راجعة موجبة بذوبان التربة الصقيعية (شور وآخرون، 2015).

الأسئلة الشائعة

ما دورة الكربون ببساطة؟

هي انتقال الكربون المستمر بين الهواء والمحيطات والكائنات الحية والتربة والصخور؛ فالنباتات تمتصه والتنفس والاحتراق يعيدانه إلى الهواء.

كيف غيّر البشر دورة الكربون؟

بحرق الوقود الأحفوري وإزالة الغابات أطلق البشر بسرعة كربوناً كان مخزناً طويلاً تحت الأرض، فارتفع تركيز ثاني أكسيد الكربون نحو 50 في المئة فوق مستواه قبل الصناعة.

تاريخ مراجعة المصادر: 2026-10-26

المراجع

1. IPCC (2021). Climate Change 2021: The Physical Science Basis, Chapter 5: Global Carbon and Other Biogeochemical Cycles and Feedbacks. Cambridge: Cambridge University Press.
2. Friedlingstein, P., et al. (2023). Global Carbon Budget 2023. Earth System Science Data, 15(12), 5301–5369.
3. Keeling, C. D. (1960). The concentration and isotopic abundances of carbon dioxide in the atmosphere. Tellus, 12(2), 200–203.
4. Revelle, R., & Suess, H. E. (1957). Carbon dioxide exchange between atmosphere and ocean. Tellus, 9(1), 18–27.
5. Berner, R. A. (2003). The long-term carbon cycle, fossil fuels and atmospheric composition. Nature, 426(6964), 323–326.
6. Walker, J. C. G., Hays, P. B., & Kasting, J. F. (1981). A negative feedback mechanism for the long-term stabilization of Earth's surface temperature. Journal of Geophysical Research, 86(C10), 9776–9782.
7. Sarmiento, J. L., & Gruber, N. (2006). Ocean Biogeochemical Dynamics. Princeton: Princeton University Press.
8. Falkowski, P., et al. (2000). The global carbon cycle: A test of our knowledge of earth as a system. Science, 290(5490), 291–296.
9. Sabine, C. L., et al. (2004). The oceanic sink for anthropogenic CO2. Science, 305(5682), 367–371.
10. Pan, Y., et al. (2011). A large and persistent carbon sink in the world's forests. Science, 333(6045), 988–993.
11. Archer, D. (2010). The Global Carbon Cycle. Princeton: Princeton University Press.
12. Doney, S. C., Fabry, V. J., Feely, R. A., & Kleypas, J. A. (2009). Ocean acidification: The other CO2 problem. Annual Review of Marine Science, 1, 169–192.
13. Schuur, E. A. G., et al. (2015). Climate change and the permafrost carbon feedback. Nature, 520(7546), 171–179.