একটি বন্ধ সিস্টেমের অংশ হিসাবে কার্বন সহ পৃথিবীর সমস্ত উপাদান চক্রে চলে। মহাকাশ থেকে কার্বনের কোন ক্ষতি বা ইনপুট নেই। কার্বন চক্র চিত্রটি 21 শতকে কার্বন পুনর্ব্যবহার করার বিভিন্ন ধাপ দেখায়।
চিত্র
নিউ হ্যামস্ফায়ার বিশ্ববিদ্যালয়ের গ্লোবাল কার্বন ডায়াগ্রামে পুল এবং ফ্লাক্স দেখানো হয়েছে যা কার্বন চক্র তৈরি করে। কার্বন পুলগুলি দীর্ঘ সময়ের জন্য প্রচুর পরিমাণে কার্বন সঞ্চয় করে এবং নীল রঙে থাকে। ফ্লাক্সগুলি হল এমন প্রক্রিয়া যা কার্বনকে এক পুল থেকে অন্য পুলে নিয়ে যায় এবং লাল রঙে থাকে।ফ্লাক্সের দুটি অংশ রয়েছে: একটি যা বায়ু থেকে কার্বন অপসারণ করে এবং একটি যা স্থির কার্বনকে CO2 হিসাবে বায়ুমণ্ডলে ছেড়ে দেয়৷
কার্বন পুল
পুলের দোকানে কার্বনের পরিমাণ পেটাগ্রাম অফ কার্বন (PgC) এ উল্লেখ করা আছে। এক পিজি এক বিলিয়ন টনের সমান এবং একে গিগাটন (জিটি)ও বলা হয়।
- শিলা:অধিকাংশ কার্বন পাললিক শিলা হিসাবে বন্ধ থাকে।
- সমুদ্রের বিছানা: দ্বিতীয় বৃহত্তম কার্বন পুলটি মহাসাগরের নিচে কার্বন ডাই অক্সাইড (CO2) আকারে পানিতে দ্রবীভূত হয়।
- জীবাশ্ম জ্বালানী: তৃতীয় বৃহত্তম কার্বন পুল হল জীবাশ্ম জ্বালানী, যেমন কয়লা, লিগনাইট, প্রাকৃতিক গ্যাস এবং তেল, যা ভূমি এবং সামুদ্রিক উদ্ভিদের অবশিষ্টাংশ থেকে গঠিত এবং বিশেষ তাপমাত্রা এবং চাপের মধ্যে প্রাণী।
- সমুদ্র পৃষ্ঠ: কার্বন ভূপৃষ্ঠের জলে অল্প সময়ের জন্য সঞ্চিত হয় কারণ CO2 জলে বা জীবন্ত সামুদ্রিক উদ্ভিদ ও প্রাণীর দেহে দ্রবীভূত হয়৷
- টেরেস্ট্রিয়াল পুল: গাছ এবং মাটিতে জমে থাকা সমস্ত কার্বন আরেকটি স্বল্পমেয়াদী পুল তৈরি করে এবং কয়েক দশক বা শতাব্দীর পরে ছেড়ে দেওয়া হয়, উদাহরণস্বরূপ, যখন গাছ কাটা হয় অথবা মারা যাবে।
- কার্বন ডাই অক্সাইড: বায়ুতে উপস্থিত কার্বন তার বায়বীয় আকারে, CO2, পৃথিবীকে উষ্ণ রাখতে সাহায্য করে। এই জীবনের অস্তিত্ব ছাড়া পৃথিবীতে সম্ভব হবে না। এই কার্বন পুল থেকে একটি ধ্রুবক সংযোজন এবং গ্রহণ রয়েছে৷
ফ্লাক্সে কার্বন অপসারণ
প্রতি বছর যে পরিমাণ কার্বন সরানো হয় তা চিত্রে প্রতি বছর PgC হিসাবে দেখানো হয়েছে। CO2 বায়ু থেকে সরানো হয় এবং দ্রুত দৈনন্দিন প্রক্রিয়া দ্বারা সংশোধন করা হয়। জৈব পদার্থ এবং কার্বন সিঙ্কের গঠন ধীর এবং সময়ের প্রয়োজন।
- সালোকসংশ্লেষণ - সবুজ গাছপালা সালোকসংশ্লেষণ নামক প্রক্রিয়ায় সূর্য থেকে জল এবং শক্তি সহ CO2 ব্যবহার করে সরল শর্করা তৈরি করে এবং তারপরে উদ্ভিদের পুষ্টির প্রয়োজন।
- মহাসাগরের গ্রহণ - বায়ুমণ্ডলীয় CO2 গ্রহণ করা হয় এবং মহাসাগরেও সালোকসংশ্লেষণের জন্য ব্যবহৃত হয়। এখানে ফাইটো-প্ল্যাঙ্কটন হল উদ্ভিদের সমতুল্য, যাদের উপর মহাসাগরের সমস্ত জীবন নির্ভর করে। এছাড়াও, জলে দ্রবীভূত CO2 ক্যালসিয়াম কার্বনেটে রূপান্তরিত হয় এবং সামুদ্রিক প্রাণীদের খোসা এবং কঙ্কালে ব্যবহৃত হয়।
- খাদ্য শৃঙ্খল - যখন তৃণভোজীরা গাছপালা খায়, বা মাংসাশী এবং সর্বভুক অন্যান্য প্রাণী খায় তখন এই কার্বন খাদ্য-শৃঙ্খল বরাবর প্রবাহিত হয় যা প্রাণীদের বৃদ্ধি, বাঁচতে এবং একাধিক করতে সহায়তা করে।
- জৈব পদার্থ এবং আবর্জনার সংযোজন - যখন উদ্ভিদ এবং প্রাণী মারা যায়, তখন তারা জীবাণু দ্বারা পচিয়ে হিউমাস বা জৈব পদার্থ তৈরি করে যা মাটির অংশ হয়ে যায়। লিটার যা প্রতি বছর তৈরি হয় যখন গাছ ডালপালা এবং পাতা ফেলে দেয় এবং মাটিতে ক্রমাগত কার্বন পুনর্ব্যবহার করে। এটি আংশিকভাবে উদ্ভিদের বৃদ্ধির জন্য ব্যবহৃত হয় এবং কার্বন সঞ্চালন করে, বাকি অংশ মাটির কার্বন গঠন করে।
কার্বন পুল গঠন
ব্যবহৃত CO2 এর পরিমাণ এবং স্থির কার্বন হিসাবে সংরক্ষণ করার সময়কাল বিভিন্ন জীব এবং প্রক্রিয়ার সাথে পরিবর্তিত হয়।
- যেহেতু গাছ দীর্ঘজীবী হয় এবং তাদের কান্ড, পাতা এবং শিকড়ে কার্বন জমা করে, তাই তারা কার্বন সিঙ্ক হিসাবে কাজ করে।
- মাটি জৈব পদার্থ এবং মৃত শিকড় হিসাবে কার্বন জমা করে যা একটি উদ্ভিদ বা গাছ মারা যাওয়ার অনেক পরে মাটিতে থাকে; মাটিতে গাছ এবং তৃণভূমির ক্রমবর্ধমান জীবন্ত শিকড়ের আকারে প্রচুর পরিমাণে জৈব পদার্থ রয়েছে। মাটি আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ কার্বন সিঙ্ক গঠন করে।
- সামুদ্রিক প্রাণীদের কিছু খোলস এবং কঙ্কাল সমুদ্রের তলদেশে জমা হয়ে চুনাপাথর তৈরি করে।
কার্বন সিঙ্ক হল একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রবাহ বা প্রক্রিয়া যা শেষ পর্যন্ত কার্বন পুলের পরিণতি ঘটায়। স্বল্প মেয়াদে তারা স্থলজ কার্বন পুল তৈরি করে এবং দীর্ঘমেয়াদে জীবাশ্ম জ্বালানি এবং শিলা উৎপন্ন করে।
ভূমি থেকে মহাসাগর প্রবাহ
নদীগুলি যখন সমুদ্রে প্রবাহিত হয় তখন তারা তাদের সাথে জৈব পদার্থ সমৃদ্ধ পলি বহন করে। জলাভূমি এবং জোয়ারের বন্যাও প্রতি বছর জৈব পদার্থের আকারে কার্বনকে মহাসাগরে স্থানান্তরিত করে।
কার্বন ডাই অক্সাইডের প্রাকৃতিক মুক্তি
প্রাকৃতিক কার্বন চক্রে, কার্বন প্রধানত শ্বসন এবং পচনের মাধ্যমে বায়ুমন্ডলে ফিরে আসে।
- উদ্ভিদের শ্বসন - ভূমিতে থাকা জীবাণু, উদ্ভিদ এবং প্রাণীদের বেশিরভাগই শ্বাস নেয়। তারা অক্সিজেনে শ্বাস নেয়, এবং তাদের খাওয়া খাবার ভেঙ্গে CO2 বের করে। এটি কার্বনের সংক্ষিপ্ততম সাইক্লিংগুলির মধ্যে একটি৷
- মাটির পচন এবং শ্বসন - জমির সমস্ত ক্ষয়কারী পদার্থ জৈব পদার্থে রূপান্তরিত হয় না। কিছু কার্বন সরাসরি বাতাসে CO2 হিসাবে নির্গত হয়। মাটিতে বসবাসকারী জীবাণু এবং ছোট অ্যামিনালগুলিও প্রতিদিন CO2 ত্যাগ করে যখন তারা শ্বাস নেয়।
- মহাসাগরের ক্ষয় - সামুদ্রিক গাছপালা এবং প্রাণীর শ্বাস-প্রশ্বাস এবং ক্ষয়ও বায়ুমণ্ডলে কার্বন পুলে CO2 ত্যাগ করে।
- আগ্নেয়গিরি - আগ্নেয়গিরির ক্রিয়াকলাপের মাধ্যমে অল্প পরিমাণে কার্বন বায়ুমণ্ডলে নির্গত হয়।
মানুষের কার্যকলাপ কার্বন ডাই অক্সাইড মুক্ত করে
প্রাকৃতিক প্রবাহ ছাড়াও, অনেক মানবিক ক্রিয়াকলাপ রয়েছে যা স্থির কার্বনকে CO2 হিসাবে বায়ুমণ্ডলে ফিরিয়ে দেয়।
- জীবাশ্ম জ্বালানী পোড়ানো- কার্বন সিঙ্ক কাঠ, কয়লা, প্রাকৃতিক গ্যাস, বিদ্যুতের জন্য পেট্রল, গরম করা, রান্না করা বা পরিবহন কার্বন নির্গত হওয়ার অন্যতম প্রধান উপায়। বাতাসে ফিরে অনেক জীবাশ্ম জ্বালানী শিল্পের উদ্দেশ্যেও ব্যবহৃত হয় এবং বায়ুমন্ডলে CO2 যোগ করে।
- ভূমি ব্যবহারের পরিবর্তন - বন উজাড়, বসতি তৈরির জন্য তৃণভূমি পরিষ্কার করা, প্রাকৃতিক বৃদ্ধির পরিবর্তে খামার, এবং যন্ত্রপাতি ব্যবহার যা নির্গমনের দিকে পরিচালিত করে, দীর্ঘমেয়াদী ফলাফল রয়েছে৷ এটি বায়ুমণ্ডলীয় কার্বন পুলে CO2 যোগ করে।
অতিরিক্ত ডায়াগ্রাম থেকে ভিন্ন দৃষ্টিকোণ
অনেক ধরনের কার্বন সাইকেল ডায়াগ্রাম আছে এবং তারা এই অত্যাবশ্যক চক্র সম্পর্কে বিভিন্ন তথ্য প্রদান করে।
- সিম্পল সাইকেল: BBC এর ডায়াগ্রামে একটি সহজ কার্বন চক্র দেখানো হয়েছে। 150 বছর আগে পর্যন্ত, প্রাক-শিল্প যুগে কার্বন চক্রটি এমনই ছিল, যখন কার্বন চলাচলের পরিমাণ কোন সমস্যা ছিল না।
- জলবায়ু পরিবর্তন: ক্যালগারি বিশ্ববিদ্যালয়ের কার্বন চক্র আধুনিক মানুষের কর্মকাণ্ড কীভাবে কার্বন চক্রের সূক্ষ্ম ভারসাম্যকে পরিবর্তন করেছে তার একটি সচিত্র বিশ্লেষণ।
- রাসায়নিক প্রক্রিয়া: ব্রিটানিকার কার্বন চক্র বিভিন্ন রাসায়নিক বিক্রিয়ার উপর ফোকাস করে যা কার্বন ফ্লাক্স এবং পুলকে প্রভাবিত করে, কার্বন পুনর্ব্যবহার করার পরিমাণ নয়। এই চক্রটি এমন লোকেদের জন্য আকর্ষণীয় যারা কার্বন বিদ্যমান এবং কীভাবে এটি পরিবর্তিত হয় তা জানতে চান৷
কার্বন চক্র ব্যবহার করা
গত 150 বছরে মানুষের কার্যকলাপের কারণে বায়ুমণ্ডলে CO2 30% বৃদ্ধি পেয়েছে।যেহেতু বায়ুতে CO2 উষ্ণতা সৃষ্টি করে, তাই বায়ুমণ্ডলে আরও CO2 যোগ করলে এর উষ্ণতা বৃদ্ধি পায়। এর ফলে বিশ্ব উষ্ণায়ন এবং জলবায়ু পরিবর্তন হয়েছে। কার্বন চক্র বোঝা, এবং কিভাবে এবং কোথায় মানুষের ক্রিয়াকলাপ এটি পরিবর্তন করে, জলবায়ু পরিবর্তনের সমস্যা মোকাবেলা করার জন্য কার্যকর উপায় এবং পদ্ধতি খুঁজে পেতে সাহায্য করতে পারে৷
