Kolcykeln och vulkaner
Från Skolbok
Vulkaner har en väldigt viktig uppgift för att balansera koldioxidhalten i atmosfären. Koldioxid som blandas med vatten bildar kolsyra. Det är inte någon stark syra men tillräckligt stark för att reagera med havsvattnet och bilda olika vätekarbonatjoner i haven. Upplöst kalk hamnar också i haven. Havsvatten innehåller upplöst koldioxid och upplöst kalk i ungefär lika mängder. Tillsammans med kolsyran bilder den upplösta kalken karbonatjoner, som kalciumkarbonat (med den kemiska beteckningen CaCO3).
Skaldjur bygger upp sitt skal av kalciumkarbonat. Det används av: blötdjur, snäckor, musslor, räkor, ostron, krabbor, humrar och liknande men även vissa plankton och nässeldjur som koraller. När blötdjuren dör faller skalen ner på havsbottnen. Med tiden bildas tjocka lager av skal. Mer och mer lera och skal hamnar ovanpå skal-lagren och de understa lagren pressas ihop av tyngden. Trycket pressar ihop skalen som slutligen bildar bergarten kalksten. T.ex. Gotland i Sverige består helt och hållet av kalksten från ett korallrev som fanns för ungefär 400 miljoner år sedan.
Kalksten, Gotland
Om det inte funnits några vulkaner hade processen stannat där. Havsbottnen skulle få ett allt tjockare lager av skal och mer och mer kol skulle finnas lagrat i kalkstenen. När koldioxiden försvunnit ner i haven skulle växthuseffekten minska, kanske upphöra. Jorden skulle kylas ner och livet på jorden långsamt dö ut.
Om mängden koldioxid istället ökar i atmosfären kommer mer och mer koldioxid att tryckas ner i världshaven. Då rubbas balansen. Havsvattnet blir surare och påverkar skaldjuren så att skalen börjar lösas upp istället för att nybildas. Blötdjuren kommer inte att kunna nybilda- eller ömsa skal och de dör.
Fotosyntesen
Jordens gröna växter är beroende av koldioxid för sin fotosyntes. Utan koldioxid dör växterna. När växterna dör försvinner också deras möjlighet att skapa syre och när inget nytt syre släpps ut samtidigt som det existerande syret binds i vatten och mineraler, blir atmosfären mer och mer omöjlig att överleva i för det lilla liv som finns kvar.
Det som motverkar den utvecklingen är plattektoniken. Litosfärplattorna med sin kalksten rör på sig och trycks ner i jordens inre där de smälts ner vid kontakten med magman i jordens inre. När kalksten hettas upp släpper den ifrån sig koldioxid som trycks upp med hjälp av vulkaner, ut i atmosfären igen, tillsammans med kiselrik lava. Atmosfären får mer koldioxid som ger växterna näring och bygger på växthuseffekten.
Snöbollsjorden, som den kanske såg ut
Har det hänt att koldioxiden försvunnit?
Det finns en period i jordens historia som kallas för snowball earth, snöbollsjorden. Den inföll för ungefär en miljard år sedan och pågick i ungefär 500 miljoner år. Under den perioden var jorden helt täckt med snö och is. Det man tror bröt den långa perioden av vinter var att många vulkaner fick utbrott samtidigt på jorden, spydde ut mängder med koldioxid i atmosfären och satte igång växthuseffekten igen.
Solsystemets största vulkan finns på planeten Mars och heter Olympus Mons. Den är slocknad nu, men det faktum att Mars har haft vulkaner visar också att Mars har haft plattor som rört sig, precis som på jorden, och vulkaner som spytt ut gaser i atmosfären för att driva växthuseffekten. Det som hände sedan var att Mars, som bara är lika stor som jordens kärna, kallnade så mycket att plattorna inte hade någon smält sten att röra sig ovanpå. När plattornas rörelser avstannade fanns inget som drev vulkanerna och på det viset fanns ingen möjlighet att rädda Mars atmosfär längre.
Olympus Mons
Den planet i solsystemet som har flest spår av vulkaner är den lilla planeten Venus som har mer än halva planetens yta täckt av vulkaner, även om ingen verkar vara aktiv längre. Forskarna vet inte varför.
Maat Mons, Venus största vulkan. Ungefär 8000 meter hög.
Källor
http://earthobservatory.nasa.gov/Features/CarbonCycle/page2.php
http://earthobservatory.nasa.gov/Features/OceanCarbon/page1.php
http://www.krc.su.se/documents/Modul_7.4_Om_koldioxid_och_karbonater.pdf
Bildkällor
Översiktsbild: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/be/CarbonCycle.svg/640px-CarbonCycle.svg.png
Kalksten: www.guteinfo.com/scripts/bilder/info/482.jpg
Snowball earth: astrobiology.nasa.gov/uploads/filer_public_thumbnails/filer_public/b4/f1/b4f1585c-baba-4374-8884-914fcca3d448/oosnowballearth_long.jpg__1240x510_q85_crop_subsampling-2.jpg
Olympus Mons www.treking.cz/astronomie/olympus-mons3.jpg
Maat mons: facweb.bhc.edu/academics/science/harwoodr/ASTR101/images/maatmons.jpg