碳循环

碳以石墨(例如铅笔中的“铅”)和钻石的纯形式存在。然而，如果它与氧气结合，就会形成二氧化碳，与氢气结合就会形成甲烷。绿色植物利用二氧化碳制造食物。它们从空气中吸收碳水化合物，然后利用太阳的能量将其与水结合，形成碳水化合物——糖。糖能储存能量，如果它与氧气结合，能量就会被释放出来，为生命过程提供燃料。这个反应还会将糖转化为水和二氧化碳，这些水和二氧化碳又会回到大气中。二氧化碳也通过燃烧和腐烂释放，被海水吸收和释放，锁在浅海底形成的石灰石中，从火山喷发出来。所以碳总是在生物、大气、海洋和岩石之间传递，这种交换被称为碳循环。

水蒸发，将更多的水抽到茎上

树叶中产生的糖以汁液的形式流失

水蒸发，把更多的水吸到茎上

树叶中产生的糖以汁液的形式流失

从空气中吸收的二氧化碳

呼吸

植物和动物利用氧气释放储存在糖和其他碳水化合物中的能量。这被称为呼吸作用，将糖转化为二氧化碳和水。动物吸入氧气，呼出二氧化碳和水蒸气，这在寒冷的日子里经常可见。

根从土壤中汲取的水

植物

泥炭

褐煤(软煤)

光合作用

绿色植物和海洋浮游生物利用太阳能将二氧化碳和水转化为糖。这个过程被称为光合作用，也会释放氧气。糖以化学形式储存太阳的能量，地球上几乎所有生物都依赖这种能量来构建它们的组织并为它们的活动提供燃料。生命建立在碳的基础上。

有机衰变

当生物死亡时，其他生物如真菌和细菌开始循环利用它们的基本成分。这一腐烂过程通常会将死亡组织中的碳与氧气结合，因此它会以二氧化碳的形式返回到大气中。另一种类型的衰变将碳与氢结合形成甲烷。

当植物或动物死亡时，通常会立即开始腐烂，其碳含量很快就会回到空气中。但有时它被埋葬的方式使它不能正常腐烂。枯死的植物沉入浸满水的泥沼通常不会腐烂，而是会变成深层的泥炭层。最终，泥炭可能会被压缩成煤，这个过程可以储存数百万年的碳，而不是植物的一生。

煤炭

无烟煤(硬煤)

树叶开始腐烂

二氧化碳和甲烷回到大气中

植物物质得以保存

二氧化碳和甲烷回到大气中

生长中的植物吸收二氧化碳进行光合作用

腐烂的植物、动物残骸和动物粪便会产生碳

生长中的植物吸收二氧化碳进行光合作用

蠕虫以死去的动植物为食并释放二氧化碳

蠕虫以死去的动植物为食并释放二氧化碳

腐烂的植物、动物残骸和动物粪便会产生碳

碳循环生物不断地吸收和释放碳。植物和其他光合作用生物吸收二氧化碳，并利用其中一些碳来构建它们的组织。当植物死亡和腐烂时，碳以二氧化碳或甲烷的形式释放出来。如果动物吃了这些植物，它们会用一些碳来构建自己的组织，但最终也会死亡。同时，植物和动物通过呼吸将糖转化为能量时都会释放二氧化碳。

雨和岩石

雨水溶解空气中的二氧化碳，形成弱碳酸。下雨的地方硅酸盐岩石比如这块花岗岩，碳与硅酸盐结合形成碳酸盐矿物。它们被河流带到海洋，在那里被海洋生物带走。当它们死亡时，它们的残骸沉入海底，在那里它们可能形成石灰岩，将碳锁住数百万年。

火山碳

储存在地壳岩石中的碳被火山释放到大气中。像西西里岛埃特纳火山这样的爆炸性“火喷泉”，喷发出熔化的岩石和气体，其中包括由火山释放的二氧化碳碳酸盐岩比如石灰石融化的时候。每年都有大量的二氧化碳从火山喷发出来，但从长远来看，这些二氧化碳会被更多碳酸盐岩的形成所吸收。

温度控制

在地球的早期历史中，35亿年前，太阳辐射的能量比现在少得多。然而，巨大的火山喷发出的大量二氧化碳产生了强烈的温室效应，阻止了地球结冰，这使得生命得以进化。随着时间的推移，太阳增加了它的排放量，但大气中的大部分二氧化碳被海洋吸收了，以大致相同的速度减少了温室效应。一些科学家认为，从长远来看，地球是一个自我调节系统的证据。

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