Untuk menjejak karbon melalui sesebuah sistem, ikuti satu atom karbon dari simpanan ke simpanan dan namakan proses pada setiap anak panah. Kemahiran ini muncul apabila soalan memberi rajah kitaran atau penerangan ringkas tentang ekosistem dan meminta anda menerangkan bagaimana karbon bergerak.
Ia bersandar pada fotosintesis, respirasi dan pemakanan, dan menyediakan asas untuk pereputan dan kitar semula nutrien. Topik yang lebih luas ada dalam kitar nutrien dan populasi.
Bagaimanakah idea ini dibina?
Karbon berada dalam beberapa simpanan utama: karbon dioksida di udara atau air, sebatian organik dalam benda hidup, bahan organik mati dan bahan api fosil. Anak panah antara simpanan ialah proses.
- Fotosintesis memindahkan karbon daripada karbon dioksida ke dalam karbohidrat dalam pengeluar.
- Pemakanan menyalurkan karbon organik dari satu organisma ke yang seterusnya sepanjang rantai makanan.
- Respirasi membebaskan karbon dioksida daripada organisma kembali ke udara atau air.
- Kematian dan pereputan memindahkan karbon daripada organisma ke bahan mati, dan pengurai (decomposer) menjalankan respirasi ke atasnya untuk menjadi karbon dioksida semula.
- Pembakaran kayu atau bahan api fosil membebaskan karbon dioksida dengan cepat.
Laluan yang baik sentiasa berselang-seli antara simpanan, kemudian proses yang menggerakkannya.
Contoh berlangkah
Sebuah rajah menunjukkan hutan kecil. Aliran tahunan rekaan, dalam unit karbon: fotosintesis menyerap 120, respirasi tumbuhan membebaskan 60, respirasi haiwan membebaskan 6, respirasi pengurai membebaskan 50.
Soalan: Jejaki satu atom karbon dari udara ke seekor burung, dan kembali. Kemudian tentukan sama ada hutan itu menambah atau kehilangan karbon.
Langkah 1, udara ke tumbuhan: atom itu berada dalam karbon dioksida. Fotosintesis dalam daun membinanya menjadi glukosa.
Langkah 2, tumbuhan ke ulat: ulat memakan daun, jadi atom itu berpindah dalam sebatian organik melalui pemakanan.
Langkah 3, ulat ke burung: burung memakan ulat, dan atom itu berada dalam tisu burung.
Langkah 4, kembali ke udara, laluan A: burung menjalankan respirasi, dan atom itu keluar sebagai karbon dioksida.
Langkah 4, kembali ke udara, laluan B: burung mati, pengurai memakan bangkai, dan respirasi mereka membebaskan atom itu sebagai karbon dioksida.
Langkah 5, imbangan: karbon dibebaskan = 60 + 6 + 50 = 116. Karbon diserap = 120. Perubahan bersih = 120 − 116 = +4, jadi hutan menyimpan 4 unit karbon lebih daripada yang dibebaskan pada tahun ini, contohnya dalam kayu yang bertambah.
Ini data rekaan untuk latihan, bukan ukuran hutan sebenar.
Kesilapan yang perlu diawasi
Jawapan yang salah: “Tumbuhan mengambil karbon daripada udara, haiwan memakannya, dan kemudian karbon masuk ke dalam tanah.”
Terdapat dua masalah. Langkah pertama tidak menamakan sebarang proses, jadi fotosintesis tertinggal. Yang kedua, karbon tidak hanya “masuk ke dalam tanah”: ia berpindah ke bahan mati, dan pengurai menjalankan respirasi untuk mengembalikannya sebagai karbon dioksida.
Pembetulan: “Karbon dioksida diserap oleh tumbuhan dan dibina menjadi glukosa melalui fotosintesis. Ia berpindah kepada haiwan melalui pemakanan. Apabila haiwan mati, pengurai menguraikan bangkai dan menjalankan respirasi, membebaskan karbon dioksida ke udara.”
Kini setiap anak panah ada proses dan setiap simpanan ada bentuk karbon.
Semak diri anda
1. Namakan proses yang memindahkan karbon daripada daun rumput ke dalam seekor arnab.
Lihat jawapan
Pemakanan. Arnab memakan rumput, jadi sebatian karbon organik berpindah daripada tumbuhan kepada haiwan.
2. Di sebuah paya, fotosintesis menyerap 80 unit karbon dan semua respirasi serta pereputan membebaskan 85 unit. Adakah paya itu menambah atau kehilangan karbon secara keseluruhan?
Lihat jawapan
Perubahan bersih = 80 − 85 = −5. Paya itu kehilangan 5 unit, jadi ia membebaskan lebih karbon daripada yang disimpan pada tahun itu.
3. Berikan dua proses yang membebaskan karbon dioksida ke udara.
Lihat jawapan
Mana-mana dua daripada respirasi (oleh tumbuhan, haiwan atau pengurai) dan pembakaran (kayu atau bahan api fosil).
Ke mana pelajaran ini membawa seterusnya?
Seterusnya, lihat bagaimana pengurai mengitar semula nutrien, kemudian uji diri anda dengan set latihan campuran.
Pelajar sering faham kitaran tetapi kehilangan markah kerana tertinggal perkataan proses. Guru dalam tuisyen Biologi dalam talian satu dengan satu boleh membaca laluan tulisan anda bersama anda dan menandakan dengan tepat di mana ia melangkau.