12
Qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwert iopasdghjklzxcvbnmqwertyuiopasd jklzxcvbnmqwert yuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiop fghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjk vbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmq ertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyu asdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfg zxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvb qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwert opasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasd jklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzx nmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwe tyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuio dfghjklzxcvbnmrtyuiopasdfghjklz nmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwe NAMA : NURAISYAH A NIM : 091404027 KELAS : A

biogeokimia

Embed Size (px)

Citation preview

Qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyu iopasdghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfgh DAUR jklzxcvbnmqwert yuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasd fghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxc NAMA : NURAISYAH A vbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqw NIM : 091404027 ertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiop KELAS : A asdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjkl zxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnm BIOGEOKIMIA qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyui opasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfgh jklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvb nmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwer tyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopas dfghjklzxcvbnmrtyuiopasdfghjklzxcvb nmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwer

Reservoir dunia abiotik utama untuk nutrisi diilustrasikan pada Gambar 18.20. Biota-biota dari kedua habitat daratan dan perairan memperoleh beberapa elemen nutrisi mereka terutama melalui pelapukan batu. Hal ini terjadi, misalnya, untuk fosfor. Karbon dan nitrogen, di sisi lain, terutama berasal dari atmosfer - yang pertama dari CO2 dan yang kedua dari gas nitrogen, ditentukan oleh mikroorganisme dalam tanah dan air. Belerang berasal dari sumber atmosfer dan litosfer. Dalam bagian berikut kita mempertimbangkan fosfor, nitrogen, sulfur dan karbon pada gilirannya, dan bertanya bagaimana aktivitas manusia mengganggu siklus biogeokimia secara global melalui unsur-unsur biologis yang penting. akan disebut sebagai 'siklus sedimen' karena pada akhirnya fosfor menjadi tergabung dalam sedimen laut (Gambar 18.21a).

Gambar 18.20 Global jalur utama nutrisi antara 'reservoir' abiotik atmosfer, air(hidrosfer) dan batuan dan sedimen (litosfer), dan biotik 'reservoir' dibentuk oleh terestrial dan air masyarakat. manusia kegiatan (dalam warna) mempengaruhi fluks gizi melalui daratan dan perairan masyarakat baik langsung maupun tidak langsung, melalui pengaruhnya terhadap global yang biogeokimia bersepeda melalui pelepasan nutrisi tambahan ke dalam atmosfer dan air.

1. Siklus Fosfor Prinsip persediaan fosfor terjadi pada air tanah, sungai, danau dan lautan dan dalam batuan dan laut sedimen. Siklus Fosfor dapat digambarkan sebagai sebuah siklus 'terbuka' karena umumnya kecenderungan mineral fosfor untuk dibawa dari tanah tak terelakkan ke lautan, terutama di sungai, tetapi juga untuk luasan yang lebih kecil dalam air tanah, atau melalui aktivitas gunung berapi dan dampak atmosfer, atau melalui abrasi tanah pesisir. Siklus alternatif mungkin akan disebut sebagai 'siklus sedimen' karena pada akhirnya fosfor menjadi tergabung dalam sedimen laut (Gambar 18.21a).Kita bisa mengungkap cerita yang menarik yang dimulai di daerah tangkapan terestrial. Sebuah atom khas fosfor, dibebaskan dari batu oleh pelapukan kimiawi, dapat masuk dan siklus dalam terestrial masyarakat selama bertahun-tahun, dekade atau abad sebelum itu dilakukan melalui air tanah ke dalam sungai, di mana ia mengambil bagian dalam gizi spiral dijelaskan dalam Bagian 18.3.1. Dalam waktu singkat memasuki aliran (minggu, bulan atau tahun), atom dilakukan ke laut. Ini kemudian membuat rata-rata sekitar 100 putaran perjalanan antara permukaan dan kedalaman air, masing-masing berlangsung mungkin 1000 tahun. Selama perjalanan masing-masing, itu diambil oleh organisme yang hidup pada permukaan laut, sebelum akhirnya menetap ke dalam lagi.

Gambar 18,21 Jalur utama fluks unsur hara (hitam) dan gangguan yang disebabkan oleh aktivitas manusia (warna) untuk empat unsur nutrisi penting : (a) fosfor, (b) nitrogen, (c) sulfur (DMS, dimethylsufide),dan (d) karbon. Ketidaksignifikan kompartemen dan fluks diwakili oleh garis putus-putus. (Berdasarkan model diilustrasikan pada Gambar 18.10, di mana rincian lebih lanjut dapat ditemukan.)

Rata-rata, pada keturunan ke-100 (setelah 10 juta tahun di laut) gagal akan dirilis sebagai fosfor larut, tapi malah masuk sedimen bawah dalam bentuk partikulat. Mungkin 100 juta tahun kemudian, dasar laut diangkat oleh aktivitas geologi untuk menjadi lahan kering. Dengan demikian, atom fosfor kami akhirnya akan menemukan jalan kembali melalui sungai ke laut, dan untuk keberadaannya siklus (serapan biotik dan dekomposisi) dalam siklus (lautan) dalam siklus (benua pengangkatan dan erosi). Kegiatan manusia mempengaruhi fosfor siklus dalam beberapa cara. Perikanan laut transfer sekitar 50 Tg (1 teragram = 1012 g) dari fosfor dari laut ke tanah setiap tahun. Karena kolam samudera total fosfor adalah sekitar 120 Pascasarjana (1 petagram = 1015 g), arus balik ini memiliki konsekuensi diabaikan untuk laut kompartemen. Namun, fosfor dari hasil tangkapan ikan akan akhirnya pindah kembali melalui sungai ke laut dan, dengan demikian, memancing memberikan kontribusi secara tidak langsung terhadap konsentrasi meningkat di pedalaman perairan. Lebih dari 13 Tg fosfor tersebar setiap tahun atas tanah pertanian sebagai pupuk (beberapa berasal dari laut ikan menangkap) dan 2 atau 3 lebih lanjut Tg sebagai aditif untuk deterjen domestik. Sebagian besar mantan mencapai sistem akuatik sebagai pertanian limpasan, sedangkan yang terakhir tiba di limbah domestik. Selain itu, deforestasi dan banyak bentuk erosi lahan budidaya peningkatan di daerah tangkapan air dan berkontribusi untuk jumlah yang terlalu tinggi fosfor dalam air limpasan. Semua, kepada aktivitas manusia memiliki hampir dua kali lipat masuknya fosfor ke laut di atas bahwa yang terjadi secara alami (Savenko, 2001). Peningkatan masukan fosfor ke laut pada skala ini kemungkinan akan telah meningkatkan produktivitas untuk beberapa batas tertentu, tetapi sebagai lebih terkonsentrasi air melewati sungai, muara, perairan pesisir dan khususnya danau, pengaruhnya bisa sangat mendalam. ini adalah karena fosfor yang sering nutrisi yang pasokannya batas perairan pertumbuhan tanaman. Dalam banyak danau di seluruh dunia, masukan dari besar jumlah fosfor dari limpasan pertanian dan limbah dan juga nitrogen (terutama sebagai limpasan dari lahan pertanian) menghasilkan kondisi ideal untuk produktivitas fitoplankton tinggi. Dalam kasus eutrofikasi budaya (pengayaan), air danau menjadi keruh karena populasi padat fitoplankton (sering biru-hijau spesies), dan tanaman air besar outcompeted dan menghilang bersama dengan invertebrata yang terkait populasi. Selain itu, dekomposisi biomassa besar sel fitoplankton dapat menyebabkan konsentrasi oksigen rendah, yang membunuh ikan dan invertebrata. Hasilnya adalah sebuah komunitas yang produktif, tetapi satu dengan keanekaragaman hayati yang rendah dan daya tarik

estetik rendah. Obat adalah untuk mengurangi masukan nutrisi, misalnya, dengan mengubah pertanian dan praktek dengan mengalihkan limbah, atau dengan kimia 'pengupasan' fosfor dari kotoran diobati sebelum dibuang. Dimana beban fosfat telah berkurang di danau yang dalam, seperti Danau Washington di Amerika Utara, pembalikan tren dijelaskan di atas dapat terjadi dalam beberapa tahun (Edmonson, 1970). Di danau dangkal, bagaimanapun, fosfor disimpan dalam sedimen dapat terus dirilis dan penghapusan fisik dari beberapa sedimen dapat disebut untuk (Moss et al., 1988). Efek dari limpasan pertanian dan debit limbah yang lokal, dalam arti bahwa hanya mereka air yang mengalirkan DAS bersangkutan terpengaruh. Tapi masalahnya adalah meresap dan seluruh dunia.

2. Siklus Nitrogen Tahap atmosfer dominan dalam siklus nitrogen global, di mana nitrogen fiksasi dan denitrifikasi oleh organisme mikroba yang jauh yang paling penting (Gambar 18.21b). Nitrogen atmosfer juga tetap oleh pelepasan petir selama badai dan mencapai tanah seperti asam nitrat terlarut dalam air hujan, tetapi hanya sekitar% nitrogen tetap 3-4 berasal dari jalur ini. Bentuk organik nitrogen juga luas di atmosfer, beberapa di antaranya hasil dari reaksi hidrokarbon dan oksida nitrogen dalam massa udara tercemar. Selain itu, amina dan urea secara alami disuntikkan sebagai aerosol atau gas dari ekosistem daratan dan perairan, dan sumber ketiga terdiri dari bakteri dan serbuk sari (Neff et al, 2002.). Sementara fase atmosfer menghasilkan sejauh ini masukan paling penting dari nitrogen, juga ada bukti bahwa nitrogen dari sumber geologi tertentu dapat memicu produktivitas masyarakat lokal di darat dan air tawar (Holloway et al, 1998;.. Thompson et al, 2001). Besarnya fluks nitrogen dalam aliran stream dari darat ke komunitas air mungkin relatif kecil, tetapi ini tidak berarti tidak penting untuk sistem air yang terlibat. Hal ini karena nitrogen adalah salah satu dari dua unsur (bersama dengan fosfor) yang paling sering membatasi pertumbuhan tanaman. Akhirnya, ada kerugian tahunan kecil nitrogen untuk sedimen laut. Dalam model untuk bagian darat, menyumbang nitrogen fiksasi biosfer untuk input dari 211 Tg N tahun-1. Ini adalah sumber utama dari nitrogen tahunan dan dapat dibandingkan dengan jumlah total yang tersimpan di vegetasi darat dan tanah dari 296 Pascasarjana tahun-1

(280 Pascasarjana tahun-1 yang ada di tanah, dan 90% dari ini dalam bentuk organik) (Lin et al, 2000.). Kegiatan manusia memiliki berbagai efek luas pada siklus nitrogen. Deforestasi, dan pembukaan lahan secara umum, menyebabkan peningkatan substansial dalam fluks nitrat dalam aliran aliran dan kerugian N2O ke atmosfer (lihat Bagian 18.2.2). Selain itu, proses teknologi menghasilkan nitrogen tetap sebagai produk sampingan dari pembakaran internal dan dalam produksi pupuk. Praktek pertanian menanam tanaman legum, dengan bintil akar mereka mengandung bakteri pengikat nitrogen, memberikan kontribusi lebih lanjut untuk fiksasi nitrogen. Bahkan, jumlah nitrogen tetap yang dihasilkan oleh aktivitas manusia adalah urutan yang sama besarnya dengan yang dihasilkan oleh fiksasi nitrogen alami. Produksi pupuk nitrogen (lebih dari 50 tahun Tg-1) adalah arti khusus karena proporsi yang cukup pupuk ditambahkan ke tanah menemukan jalan ke sungai dan danau. Konsentrasi artifisial menaikkan nitrogen memberikan kontribusi pada proses eutrofikasi budaya danau. Kegiatan manusia menimpa pada fase atmosfer dari siklus nitrogen juga. Sebagai contoh, pemupukan tanah pertanian menyebabkan limpasan meningkat serta peningkatan denitrifikasi, dan menangani dan menyebarkan pupuk di daerah peternakan intensif melepaskan sejumlah besar ammonia ke atmosfer. Atmosfer amonia (NH3) semakin dikenal sebagai polutan utama ketika diendapkan melawan arah angin dari daerah peternakan (Sutton et al., 1993). Karena komunitas tumbuhan banyak yang disesuaikan dengan kondisi gizi rendah, masukan peningkatan nitrogen dapat diperkirakan akan menyebabkan perubahan pada komposisi komunitas. Dataran rendah heathland sangat sensitif terhadap pengayaan nitrogen (ini adalah mitra terestrial ke danau eutrofikasi) dan, misalnya, lebih dari 35% dari heathland Belanda mantan kini telah digantikan oleh padang rumput (Bobbink et al., 1992). Masyarakat sensitif lebih lanjut termasuk padang rumput gampingan dan ramuan dataran tinggi dan flora bryophyte, di mana penurunan kekayaan spesies telah dicatat (Sutton et al., 1993). Vegetasi beberapa komunitas darat lainnya mungkin kurang sensitif, karena dapat mencapai tahap di mana nitrogen adalah tidak terbatas. Peningkatan deposisi nitrogen untuk hutan, misalnya, dapat diharapkan dapat menghasilkan awalnya pertumbuhan hutan meningkat, namun pada titik tertentu sistem menjadi 'nitrogen jenuh' (Aber, 1992). Kenaikan lebih lanjut dalam deposisi nitrogen dapat diharapkan untuk 'menerobos' ke drainase, dengan konsentrasi mengangkat nitrogen dalam aliran limpasan berkontribusi terhadap eutrofikasi danau hilir.

Ada bukti yang jelas dari peningkatan emisi NH3 selama beberapa dekade terakhir dan perkiraan saat ini menunjukkan bahwa account untuk 60-80% dari masukan nitrogen antropogenik terhadap ekosistem Eropa, setidaknya di daerah lokal di sekitar operasi ternak (Sutton et al, 1993.). Para 20-40% lainnya berasal dari oksida nitrogen (NOx), yang dihasilkan dari pembakaran minyak dan batubara di pembangkit listrik, dan dari proses industri dan emisi lalu lintas. Atmosfer NOx diubah, dalam beberapa hari, menjadi asam nitrat, yang memberikan kontribusi, bersama dengan NH3, untuk keasaman presipitasi dalam dan arah angin dari daerah industri. Asam sulfat adalah penyebab lain, dan kami menguraikan konsekuensi dari hujan asam pada bagian berikutnya, setelah berurusan dengan siklus belerang global.

3. Siklus Sulfur Pada siklus fosfor global yang telah kita lihat bahwa fase litosfer dominan (Gambar 18.21a), sedangkan siklus nitrogen memiliki atmosfer fase penting yang luar biasa (Gambar 18.21b). Belerang, sebaliknya, memiliki fase atmosfer dan litosfer besarnya sama (Gambar 18.21c). Tiga proses biogeokimia alami melepaskan sulfur ke atmosfer: (i) pembentukan dimethylsulfide senyawa yang mudah menguap (DMS) (oleh kerusakan enzimatik yang berlimpah senyawa dalam fitoplankton - dimethylsulfonioproprionate), (ii) respirasi anaerobik oleh sulfatmengurangi bakteri, dan (iii) aktivitas gunung berapi. Rilis biologis total sulfur ke atmosfer diperkirakan 22 Tg S-1 tahun, dan ini lebih dari 90% adalah dalam bentuk DMS. Sebagian besar sisanya diproduksi oleh bakteri belerang yang rilis mengurangi senyawa sulfur, terutama H2S, dari rawa terendam air rawa dan masyarakat dan dari masyarakat kelautan yang terkait dengan flat pasang surut. Produksi Vulkanik menyediakan 7 lanjut Tg S-1 tahun ke atmosfer (Simo, 2001). Sebuah arus balik dari atmosfer melibatkan oksidasi senyawa sulfur menjadi sulfat, yang mengembalikan ke bumi karena keduanya wetfall dan dryfall. Pelapukan batuan menyediakan sekitar setengah belerang pengeringan dari tanah ke sungai dan danau, sisanya berasal dari sumber atmosfer. Dalam perjalanan ke laut, sebagian dari belerang tersedia (terutama sulfat terlarut) diambil oleh tanaman, melewati sepanjang rantai makanan dan, melalui proses dekomposisi, menjadi tersedia lagi bagi tanaman. Namun, dibandingkan dengan fosfor dan nitrogen, sebagian kecil jauh lebih kecil dari fluks sulfur terlibat

dalam daur ulang internal dalam komunitas daratan dan perairan. Akhirnya, ada kerugian terus menerus belerang untuk sedimen laut, terutama melalui proses abiotik seperti konversi H2S, melalui reaksi dengan besi, untuk sulfida besi (yang memberikan sedimen laut warna hitam mereka). Pembakaran bahan bakar fosil adalah gangguan manusia utama dengan siklus belerang global (batubara mengandung sulfur 1-5% dan minyak mengandung 2-3%). Para SO2 dirilis ke atmosfer dioksidasi dan diubah menjadi asam sulfat dalam tetesan aerosol, sebagian besar kurang dari 1 pM dalam ukuran. Rilis alam dan manusia sulfur ke atmosfer yang besarnya sama dan bersama-sama meliputi 70 Tg S tahun-1 (Simo, 2001). Sedangkan input alami tersebar cukup merata di dunia, input yang paling manusia terkonsentrasi di dalam dan sekitar kawasan industri di Eropa utara dan timur Amerika Utara, di mana mereka dapat memberikan kontribusi hingga 90% dari total (Fry & Cooke, 1984). Konsentrasi menurun secara progresif melawan arah angin dari situs produksi, tetapi mereka masih bisa tinggi pada jarak beberapa ratus kilometer. Dengan demikian, satu bangsa dapat mengekspor SO2 ke negara-negara lain; aksi politik bersama internasional diperlukan untuk mengatasi masalah yang muncul. Air dalam kesetimbangan dengan CO2 di atmosfer membentuk asam karbonat encer dengan pH sekitar 5,6. Namun, pH presipitasi asam (hujan atau salju) dapat rata-rata di bawah 5,0, dan nilai-nilai serendah 2,4 telah dicatat di Inggris, 2,8 dan 2,1 di candinavia di Amerika Serikat. Emisi SO2 sering berkontribusi paling banyak untuk masalah hujan asam, meskipun bersama NOx dan NH3 account untuk 30-50% dari masalah (Mooney dkk, 1987.; Sutton et al, 1993.). Kita lihat sebelumnya bagaimana pH rendah secara drastis dapat mempengaruhi biota sungai dan danau (lihat Bab 2). Hujan asam (lihat Bagian 2.8) telah bertanggung jawab atas kepunahan ikan dalam ribuan danau, terutama di Skandinavia. Selain itu, pH rendah dapat memiliki konsekuensi yang luas bagi hutan dan masyarakat darat lainnya. Hal ini dapat mempengaruhi tanaman secara langsung, dengan memecah lipid dalam membran daun dan merusak, atau tidak langsung, dengan meningkatkan pencucian beberapa unsur hara dari tanah dan dengan rendering nutrisi lainnya tidak tersedia untuk penyerapan oleh tanaman. Penting untuk dicatat bahwa beberapa gangguan terhadap siklus biogeokimia timbul melalui tidak langsung, efek 'knock-on' pada komponen biogeokimia lainnya. Misalnya, perubahan dalam fluks sulfur dalam diri mereka tidak selalu merusak komunitas darat dan air, tetapi efek dari

kemampuan sulfat untuk memobilisasi logam seperti aluminium, yang banyak organisme yang sensitif, secara tidak langsung dapat menyebabkan perubahan dalam komposisi masyarakat. (Dalam konteks lain, sulfat di danau dapat mengurangi kemampuan untuk mengikat besi fosfor, melepaskan fosfor dan meningkatkan produktivitas fitoplankton (Caraco, 1993).) Asalkan pemerintah menunjukkan kemauan politik untuk mengurangi emisi SO2 dan NOx (misalnya, dengan memanfaatkan teknik telah tersedia untuk menghilangkan sulfur dari batubara dan minyak), masalah hujan asam harus dapat dikendalikan. Memang pengurangan emisi sulfur telah terjadi di berbagai belahan dunia.

4. Siklus Karbon Fotosintesis dan respirasi adalah dua proses yang berlawanan yang mendorong karbon global siklus. Hal ini terutama siklus gas, dengan CO2 sebagai utama kendaraan fluks antara atmosfer, hidrosfer dan biota. Secara historis, litosfer diputar hanya peran kecil; bahan bakar fosil berbaring sebagai reservoir karbon aktif sampai intervensi manusia di abad-abad terakhir (Gambar 18.21d). Tanaman terestrial menggunakan CO2 di atmosfer sebagai sumber karbon mereka untuk fotosintesis, sedangkan tanaman air menggunakan karbonat terlarut (yakni karbon dari hidrosfer). Kedua adalah subcycles dihubungkan oleh pertukaran CO2 antara atmosfer dan lautan sebagai berikut:

Selain itu, karbon menemukan jalan ke perairan darat dan lautan sebagai bikarbonat yang dihasilkan dari pelapukan (karbonasi) dari calciumrich batuan seperti batu gamping dan kapur:

Pernafasan dari tanaman, hewan dan mikroorganisme rilis karbon yang terkunci dalam produk fotosintesis kembali ke atmosfer dan hydrospheric karbon kompartemen. Konsentrasi CO2 dalam atmosfer telah meningkat dari sekitar 280 bagian per juta (ppm) pada tahun 1750 untuk lebih dari 370 ppm hari ini dan masih meningkat. Pola peningkatan dicatat di Mauna Loa Observatory di Hawaii sejak tahun 1958 ditunjukkan pada Gambar 18,22. (Perhatikan siklus

penurunan CO2 yang terkait dengan tingkat yang lebih tinggi fotosintesis selama musim panas di belahan bumi utara - yang mencerminkan fakta bahwa sebagian besar daratan dunia adalah utara khatulistiwa.)

Gambar 18,22 Konsentrasi karbon dioksida atmosfer (CO2) di Mauna Loa Observatory, Hawaii, menunjukkan siklus musiman (akibat perubahan laju fotosintesis) dan jangka panjang meningkatkan yang sebagian besar karena pembakaran bahan bakar fosil. (Courtesy of Iklim Monitoring dan Diagnostik Laboratorium Badan Kelautan dan Atmosfer Nasional Administrasi.)

Kami membahas peningkatan ini di CO2 di atmosfer, dan yang terkait berlebihan dalam efek rumah kaca, dalam Bagian 2.9.1 dan 2.9.2, tetapi bersenjata dengan apresiasi yang lebih komprehensif dari anggaran karbon, kita sekarang dapat mengunjungi kembali hal ini. Kepala penyebab peningkatan telah pembakaran bahan bakar fosil dan, pada jauh lebih kecil batas tertentu, pembakaran kiln batu kapur untuk memproduksi semen (yang terakhir menghasilkan kurang dari 2% dari yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar fosil). Bersama-sama, selama periode 1980-1995, ini menyumbang bersih meningkat di atmosfer rata-rata 5,7 ( 0,5) Pascasarjana C tahun-1 (Houghton, 2000). Perubahan penggunaan lahan telah menyebabkan lebih lanjut 1.9 ( 0,2) Pascasarjana karbon untuk memasukkan atmosfer setiap tahun. Eksploitasi hutan tropis menyebabkan signifikan pelepasan CO2, tetapi efek yang tepat tergantung pada apakah hutan dibersihkan untuk pertanian permanen pertanian, pergeseran atau kayu produksi. Pembakaran yang mengikuti pembukaan hutan yang paling cepat mengkonversi beberapa vegetasi dengan CO2, sementara kerusakan dari rilis vegetasi yang tersisa CO2 selama lebih luas periode. Jika hutan telah dibersihkan untuk menyediakan permanen pertanian, kandungan karbon tanah dikurangi dengan dekomposisi dari bahan organik, oleh erosi dan kadang-kadang oleh mekanis

penghapusan humus. Clearance untuk perladangan berpindah memiliki efek yang serupa, tetapi regenerasi flora tanah dan hutan sekunder selama periode bera disekap proporsi karbon awalnya hilang. Perladangan berpindah dan kayu ekstraksi melibatkan 'sementara' pembersihan di mana rilis bersih CO2 per satuan luas secara signifikan kurang dari adalah kasus untuk 'Permanen' clearance untuk pertanian atau padang rumput. Perubahan penggunaan lahan di nontropis komunitas terestrial tampaknya memiliki efek yang dapat diabaikan di internet pelepasan CO2 ke atmosfer. Total jumlah karbon dirilis setiap tahun ke atmosfer oleh aktivitas manusia (7,6 Pascasarjana C tahun-1; lihat Bagian 2.9.1) dapat dibandingkan dengan 100-120 Pascasarjana C tahun-1 dirilis secara alami oleh respirasi biota di dunia (Houghton, 2000). Mana CO2 ekstra pergi? Peningkatan yang diamati dalam atmosfer CO2 menyumbang 3,2 ( 1,0) Pascasarjana C tahun-1 (yaitu 42% dari input manusia). Banyak istirahat, 2.1 ( 0,6) Pascasarjana C tahun-1, larut dalam lautan. Hal ini membuat 2,3 Pascasarjana C tahun-1, yang umumnya meletakkan ke wastafel terestrial sisa, besar, lokasi dan penyebab yang pasti, tapi diyakini melibatkan

meningkat terestrial produktivitas di utara lintang pertengahan daerah (bagian yaitu peningkatan CO2 dapat berfungsi untuk 'menyuburkan' komunitas terestrial dan diasimilasikan menjadi biomassa tambahan) dan pemulihan hutan dari gangguan sebelumnya (Houghton, 2000). Ada yang cukup besar dari tahun ke tahun variasi dalam perkiraan CO2 sumber dan tenggelam, dan peningkatan di atmosfer (Gambar 18,23). Memang, variasi ini adalah apa yang diperbolehkan kesalahan standar untuk ditempatkan rata-rata nilai dalam paragraf sebelumnya. Penurunan atmosfer peningkatan CO2 antara 1981 dan 1982 diikuti kenaikan dramatis harga minyak, sedangkan penurunan pada tahun 1992 dan 1993 mengikuti ekonomi runtuhnya Uni Soviet. Pada tahun 1997-98 (tidak ditampilkan pada Gambar 18,23), sebuah api yang luar biasa dalam bagian kecil dari dunia dua kali lipat tingkat pertumbuhan CO2 di atmosfer. besar-besaran kebakaran hutan di Indonesia menghasilkan emisi karbon sekitar 1 Pascasarjana hanya dalam beberapa minggu. Daerah yang terbakar termasuk deposito yang luas gambut, yang kehilangan 25-85 cm kedalaman mereka selama api, dan sebagian besar karbon yang dilepaskan berasal dari sumber ini bukan pembakaran kayu. Kebakaran di Indonesia secara khusus serius akibat kombinasi keadaan - kekeringan disebabkan oleh Nio 1997-98 El acara, ketebalan gambut ini, dan tertentu logging praktik yang memungkinkan vegetasi dan tanah mengering (Schimel & Baker, 2002). Prediksi akurat perubahan di masa depan emisi karbon adalah masalah menekan,

tetapi akan menjadi tugas yang sulit karena begitu banyak variabel - iklim, politik dan sosiologis - menimpa pada keseimbangan karbon. Kami kembali ke banyak dimensi tantangan ekologi yang dihadapi umat manusia di akhir buku ini (lihat Bagian 22.5.3).