Кіріспе

Солтүстік Америкалық көміртек бағдарламасы (NACP) – АҚШ-тың көміртек циклы ғылымы бағдарламасының қоғамдық қатысумен жүзеге асырылатын бір бөлігі. Бұл бағдарлама 2002 жылғы АҚШ-тың климаттық өзгерістер ғылымы бағдарламасының стратегиялық жоспарындағы маңызды элементтердің бірі ретінде құрылды (қазір АҚШ-тың жаһандық өзгерістерді зерттеу бағдарламасы немесе USGCRP деп аталады). NACP-тің басты мақсаты – Солтүстік Америкада және оған жапсарласқан мұхит аймақтарында көміртек қорының мөлшерін анықтау, көмірқышқыл газының (CO2), метанның (CH4) және көміртек моноксидінің (CO) көздерін және сіңірілуін зерттеу және түсіну. Бұл бағдарлама көміртек циклының өзгеруіне бағытталған бірнеше мекемені қамтиды. Бұл бағдарлама тек көптеген мекемелер жүргізген зерттеулерге ғана емес, сонымен қатар оны қаржыландыруға көмектесетін федералдық мекемелердің қолдауына да ие. Жоспардың тиімділігін қамтамасыз ету үшін Ғылыми жетекшілік тобы (SLG) үкіметтік бағдарлама менеджерлерімен, тәуелсіз зерттеу топтарымен және үкіметке бағынбаған көптеген ұйымдармен байланыс орнату жұмыстарын жүргізеді. SLG-мен бірге, Агенттіктер аралық жұмыс тобы (CCIWG) де жұмыс істейді, ол агенттіктер арасындағы өзара іс-қимылды қамтамасыз етеді және АҚШ-тағы көміртек циклы туралы зерттеулердің тиімділігін арттырады. Ол Ұлттық аэронавтика және ғарыш басқармасы (NASA), Ұлттық стандарттар және технологиялар институты (NIST), АҚШ Ауыл шаруашылығы министрлігі (USDA) және АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігі (EPA) сияқты 11 федералдық агенттікпен өзара әрекеттеседі. CCIWG жаңа жобаларды ұсыну үшін агенттіктер арасында байланыс орнатуға, түрлі зерттеу бағдарламаларына қажетті ресурстарды бөлуге және зерттеу нәтижелерін жұртшылыққа жеткізуге маманданған.

Көміртегі айналымы

Көміртек циклі екі бөлікке бөлінеді: жылдам көміртек айналымы және геологиялық процестер арқылы көміртектың ұзақ мерзімді айналысы.

Жедел алмасу

Бұл көміртегі циклі біздің биологиялық процестерімізде, оның ішінде тыныс алу мен фотосинтез кезінде жүзеге асады және автотрофтар арқылы туындайды. Автотрофтар (көбінесе фотосинтез жасайтындар) – ауадан көмірқышқыл газын сіңіретін өсімдіктер немесе балдырлар. Судағы қосылыстар бикарбонат иондары түрінде алынады. Олар глюкоза сияқты органикалық қосылыстарға түрленеді. Гетеротрофтар глюкозаны пайдаланады, ол қосылыстарды ыдыратады және оларды тағам тізбектері арқылы өткізеді (осы процесс жасушалық тыныс алу деп аталады). Тірі жүйелер мен ыдыратушылар көміртекті көмірқышқыл газы түрінде бөліп шығарады. Бұл көміртегі жылдам циклмен айналады, бағалау бойынша, бір жыл ішінде осы жолдар арқылы 1000-ден 1000000 миллион метрикалық тоннаға дейін көміртегі айналымда болады.

Ұзақ мерзімді алмасу

Атауынан көрініп тұрғандай, бұл жол жоғарыдағы жолға қарағанда ұзаққа созылады, кейде миллиондаған жылдарға дейін. Көміртектің бұл түрі тау жыныстарында, мұхиттарда және басқа да су объектілерінде, Жер ядросының ішінде және қазба отында кездеседі. Ол атмосферада да табылады, онда сумен әрекеттесіп, теңіз организмдерінің қабықшаларында кездесетін кальций карбонатты құрайды, ол кейіннен мұхит түбіндегі шөгінділердің бір бөлігіне айналады. Уақыт өте келе, қабықшалардың, өсімдіктердің және жануарлардың қалдықтары қазба жәндіктерге айналып, ыдырайды және қайтадан көмірқышқыл газ ретінде атмосфераға шығарылады. Жанартаулар мен жарылыстар, сондай-ақ гидротермальдық жерлер көмірқышқыл газын бөліп шығарады.