7. Biogeochemiczny obieg węgla

Question 1

Gdzie znajduje się najwięcej zasobów węgla?

Answer 1

93% węgla znajduje się w oceanie.

Question 2

Wymień formy węgla w morzu:

Answer 2

• gazowa
• nieorganiczna rozpuszczona - DIC
• organiczna rozpuszczona - DOC
• organiczna zawieszona - POC
• nieorganiczna zawieszona - PIC

haha dic pic

Question 3

Jakie są procesy przenoszenia węgla w głąb oceanu?

Answer 3

• Pompa rozpuszczalności oparta na absorpcji i rozpuszczaniu CO₂
• Pompa biologiczna oparta na asymilacji C przez fitoplankton

Question 4

Opisz działanie pompy rozpuszczalności:

Answer 4

• absorpcja i rozpuszczanie CO₂ w wodach powierzchniowych
• ochładzanie wód na dużych szerokościach geograficznych
• opadanie wód w wyniku zwiększenia ich gęstości

Question 5

Opisz działanie pompy biologicznej:

Answer 5

• asymilacja przez fitoplankton
• produkcja POC
• opadanie oraz mineralizacja w głębokich warstwach oceanu

Question 6

Czym jest produkcja pierwotna w oceanie (PP)?

Answer 6

Synteza związków organicznych z CO₂ rozpuszczonego w wodzie morskiej. Zdominowana przez fitoplankton.

Jest limitowana dostępnością światła i substancji odżywczych.

Question 7

Jakie rejony oceanu cechują się największą produktywnością?

Answer 7

• rejony przybrzeżne
• morza zamknięte i półzamknięte
• rejony okołopolarne

Question 8

Jak zmienia się sezonowo PP w oceanie?

Answer 8

1. W rejonach tropikalnych utrzymuje się na stałym, niskim poziomie przez cały rok.
2. W rejonach umiarkowanych posiada dwa piki: większy na wiosnę i mniejszy na jesieni.
3. W rejonach polarnych jest największa (ze wszystkich rejonów) latem, przez resztę roku niemal zerowa.

Question 9

Organiczne formy węgla ze względu na wielkość cząstek:

Answer 9

POC => 10^-2 - 10^-6 m
-zooplankton
-fitoplankton
-bakterie

DOC => 10^-6 - 10^-10 m
-wirusy (koloidy)
-makromolekuły (koloidy i rozp.)

Question 10

Czym są osady biogeniczne?

Answer 10

Osady zawierające przynajmniej 30% materiału pochodzenia biogenicznego.

Osady wapienne - kalcyt/aragonit
Osady krzemionkowe - krzemionka

Question 11

Organizmy wytwarzające struktury z CaCO₃^-:

Answer 11

• KOKOLITOFORY = Coccolithophyceae (kalcyt)
• OTWORNICE = Foraminifera (kalcyt i aragonit)
• SKRZYDŁONOGI Pteropoda (aragonit)

Question 12

Co wpływa na rozmieszczenie osadów węglanowych?

Answer 12

• Rozpuszczalność kalcytu i aragonitu zmienia się wraz z głębokością, co wpływa na możliwość akumulacji osadów wapiennych.
• Wraz ze wzrostem głębokości tempo rozpuszczania CaCO₃ wzrasta.
• Jest to wynikiem: wzrostu ciśnienia, spadku T, zwiększenia ilości rozp. CO₂ w wodzie.

Question 13

Co to poziom (głębokość) kompensacji węglanowej?

Answer 13

CCD => głębokość, na której szybkość akumulacji CaCO₃ jest równa szybkości jego rozpuszczania.

Question 14

Co to lysoklina?

Answer 14

Głębokość na której tempo rozpuszczania CaCO₃ gwałtownie wzrasta.

Question 15

Wzór na nasycenie wody morskiej CaCO₃:

Answer 15

D = [Ca²⁺] * [CO₃^2-] woda morska / [Ca²⁺] * [CO₃^2-] woda morska w stanie nasycenia

Ze względu na względną stałość stężenia jonów wapnia można je w równaniu pominąć.
D>1 woda jest przesycona (cząstki materii się wytrącają)
D=1 woda jest nasycona
D<1 woda jest nienasycona

Question 16

W którym oceanie: Atlantyku czy Pacyfiku woda staje się nasycona CaCO₃ głębiej?

Answer 16

Atlantyku, ponieważ jest oceanem młodszym i jest mniej zakwaszony

Question 17

Z czym bardziej koresponduje rozmieszczeni osadów węglanowych na świecie: topografią terenu czy dystrybucją PP?

Answer 17

topografią terenu

Question 18

Na jakiej głębokości zachodzi respiracja większości materii organicznej?

Answer 18

do 300m - epipelagial

Question 19

Na czym polega respiracja materii org.?

Answer 19

Polega na rozkładzie PIC i POC do DIC. Zooplankton wyżera zawiesiny i wydala C w nich zawarty, w postaci DOC, który jest następnie rozkładany do DIC.

Question 20

Podaj wzór na materię organiczną wytwarzaną podczas fotosyntezy

Answer 20

(CH₂O)₁₀₆(NH₃)₁₆H₃PO₄

Question 21

Na jakich głębokościach powstają strefy minimum tlenowego i czemu?

Answer 21

• 200-1000m,
• bakterie rozkładające mat. org. wykorzystują tlen.
• Strefy te są najbardziej rozpowszechnione na Wschodnim Pacyfiku i płn. O. Indyjskim
• na tych głębokościach są też widoczne wzrosty stężenia soli biogenicznych

Question 22

Na czym polega pozorne zużycie tlenu (AOU)?

Answer 22

To różnica między stężeniem tlenu, jakie miałaby woda o danej T i S w stanie równowagi z atmosferą a stężeniem tlenu zmierzonym.

Question 23

Gdzie są największe wartości pozornego zużycia tlenu na głębokości 4000m?

Answer 23

Wody płn. Pacyfiku - “stare wody”

Question 24

Jakie są dopływy węgla z dna morskiego?

Answer 24

• wody porowe w osadach (są bogate w C pochodzący z rozkładu mat. org.)
• zimne wysięki (przez szczeliny o genezie tektonicznej przesiąka gaz ziemny, ropa, metan i solanki)
• pokmarki (uwalnianie gazu lub słodkiej wody)
• źródła hydrotermalne (na obszarach aktywnych wulkanicznie, woda przenika do skorupy, jest ogrzewana i wypływa gorąca przez kominy z dużą zawartością gazów i minerałów)