지구 내에서 탄소의 순환과 상호 작용, 저장량 및 형태

오늘은 지구과학에서 다루는 탄소의 순환 핵심 요약 정리시간입니다. 탄소는 매우 중요한 구성 원소입니다. 탄소는 지구계의 모든 구성 요소에 포함된 중요한 원소입니다. 대기권에는 이산화탄소(CO2)의 형태로, 수권에는 탄산 이온(CO32-, HCO3-), 지권에는 석회암(CaCO3), 그리고 생물권에는 유기물 형태로 주로 존재합니다.

 

탄소는 생물체의 기본 구성 물질이고, 지구계의 에너지 저장과 이동 수단이기도 합니다. 이렇게 탄소는 지구상에서 서로 순환하고 있습니다. 오늘은 지구계에 탄소가 어떠한 형태로 존재하고, 어떻게 순환하는지에 대해 알아보겠습니다.

지구에서 탄소는 어떻게 존재할까?

 

탄소의 존재 형태

탄소의 존재 형태와 분포는 다음과 같습니다.

• 대기권: 이산화탄소(CO2)
• 수권: 탄산 이온(CO32-, HCO3-),
• 지권: 석회암(CaCO3)
• 생물권: 유기물 형태

 

지구에 존재하는 탄소의 분포 양

지구계에 존재하는 영역별 탄소의 양은 아래와 같습니다.

 

대기 (기권)

720 x 10²⁰ kg

 

해수 (수권)

37,000 x 1020 kg

 

동식물 (생물권)

2,000 x 1020 kg

 

화석 연료 (지권)

4,100 x 1020 kg

 

석회암 (지권)

60,000,000 x 1020 kg

 

 

 

탄소의 순환과 상호작용

지금부터 지구계에서 탄소의 순환의 예는 어떤 것이 있는지 알아봅시다.

 

1. 지권과 대기권

• 화석 연료의 사용으로 이산화탄소가 발생한다: 지권 -> 대기권
• 화산 폭발로 화산가스의 이산화탄소가 방출: 지권 -> 대기권

 

2. 대기권과 생물권

• 식물의 광합성으로 이산화탄소를 흡수: 대기권 -> 생물권
• 생물이 호흡하여 이산화탄소를 방출: 생물권 -> 대기권

 

3. 대기권과 수권

• 대기의 이산화 탄소가 수권에 녹음: 대기권 -> 수권
• 수온이 높아져 (지구 온난화) 기체의 용해도가 감소하여 이산화탄소 방출: 수권 -> 대기권

 

4. 생물권과 지권

• 탄산질로 된 조개 껍질등의 유해가 침전되어 석회암 생성: 생물권 -> 지권
• 화석연료의 생성: 생물권 -> 지권

 

5. 수권과 지권

• 물에 녹아있던 탄산이온이 칼슘이온과 석회암을 형성: 수권 -> 지권
• 석회동굴 생성: 지권 -> 수권

 

기타 필수 개념

• 대기중의 탄소 증가 요인: 호흡, 화석연료 사용, 화산 폭발, 지구온난화로 인한 기체 용해도 감소
• 대기중의 탄소 감소 요인: 식물의 광합성, 대기 중 CO2의 용해