Геохимический цикл углерода

                                                                                                                                                      живое вещество

Биосфера     CH₄        CO₂                                                                  живое                                   CO₂

                                                                                                                       вещество                          карбонаты

                                    карбонаты

                      CH₄                                                               угли                                    нефти

Фреатические            карбонаты                                                  самородный углерод                           

оболочки                                                                                                                                                           C

                               карбонаты                                                                     (графит)                             CO₂

                                                                                                                                                                       карбонаты

Ювенильные CH₄             CO₂                    CO                  самородный (графит)

оболочки

                                                                                                                 каолиновые

                                                                                                            алюмосиликаты

                               металлические                                                                                                               С

                                    карбиды

                                                                                        карбоносиликаты                                                CO₂

                                                                                                                                                                       карбиды

                                                                                            карбонаты

                      CO₂        металлические карбонаты                                                     алмаз

Жизненный цикл углерода

Жизненный цикл углерода – равновесие между угольной кислотой и живым веществом.

Наиболее выдающейся чертой жизненного цикла является его неполная обратимость, так как он возвращает окружающей среде лишь часть поглощенной жизнью угольной кислоты. Часть ее атомов всегда задерживается в жизненном цикле, другая выделяется в виде углеродных биогенных минералов. Этот последний углерод покидает геохимический цикл и возвращается в него иногда лишь через геологически долгое время.

Главными группами таких биогенных углеродных минералов являются карбонаты извести, каменные угли, нефти и битумы. Все остальные происходят из них или образуют незначительные по сравнению с ними массы.

Жизненный цикл углерода

                                      CO₂          живое

Вадозные                                         вещество                                                                         свободный

области                                                                                                                                           кислород

              CO₂                         карбонаты                      каменные                      нефти и

                                                   CaCO₃                                угли                           битумы

Фреатические

области

                            ювенильная                                                графит (элементарный углерод)

                            углекислота

Количества углерода, потерянные для жизненного цикла в виде карбонатов, каменного угля, нефти, соответствуют лишь незначительной части общего органического углерода. Живое вещество удерживает углерод в жизненном цикле. Это наиболее характерная черта геохимии этого элемента.

Большая часть угольной кислоты, поглощенная организмами, всегда задерживается живым веществом. Даже когда угольная кислота выделяется одними из этих организмов, она мгновенно захватывается другими (например, дыхание почвы).

Этот факт был установлен великим натуралистом К. М. фон Бэром в 1838г. как закон бережливости природы по отношению к живому веществу. К. М. фон Бэр заметил, что переход органического углерода в углерод неорганический, т.е. создание вадозных углеродистых минералов, совершается с чрезвычайной медленностью. Углерод выходит из жизненного цикла:

CO₂               живое вещество,

лишь с большим трудом и в малом количестве.

Но все же он частью покидает цикл, и цикл, таким образом, становится необратимым. Это факт, имеющий огромное значение в истории Земли.