Kennslumarkmið

{{learningObjectiv.description}}

Verkefninu hefur nú verið skilað

{{assignment.Index}} {{assignment.Type}}

Athugasemd

Verkefni

{{assignment.Comment}}

print

Hringrás kolefnisins

Þema Efni
Kulstofskredsløb.JPG

 

Þær loftslagsbreytingar sem eiga sér stað sem stendur eru nátengdar þróun tiltekinna frumefna jarðarinnar. Kolefni er eitt af mikilvægustu frumefnunum. Það fyrirfinnst í -öllum lifandi verum, bæði plöntum, dýrum og manneskjum. Kolefni er einnig að finna í dauðum plöntum og dýraleifum.


Þau kol sem við notum í dag mynduðust úr plöntuleifum plantna sem voru lifandi fyrir 300 milljón árum. Olía og jarðgas myndast úr þörungum og plöntum sem sukku til botns í úthöfum fyrir 100-150 milljón árum. Og þegar þú setur eldivið í arininn ertu einmitt líka að bæta í eldinn með „dauðu tré“. Við brennslu eldiviðar af þessu tagi binst kolefnið við súrefni og við það myndast koltvísýringur sem sleppur út í andrúmsloftið.


Þú framleiðir koltvísýring með því að draga andann


Þú tekur líka þátt í að framleiða koltvísýring, þótt það magn hafi ekki mikið að segja hvað varðar gróðurhúsaáhrifin. Koltvísýringur er nefnilega náttúruleg afurð þess að draga andann. Þegar þú dregur andann taka lungun inn súrefni úr andrúmsloftinu. Súrefnið berst með blóðinu um allan líkamann. Súrefni gerir vöðvum líkamans kleift að brenna matinn sem þú borðar. Eitt úrgangsefnið í þessu ferli er koltvísýringur, en hann rennur með blóðinu aftur upp í lungu. Þaðan berast koltvísýringssameindirnar út í andrúmsloftið þegar þú andar frá þér.


Plöntur nota koltvísýring og búa til súrefni þegar þær vaxa


Oft eru plöntur kallaðar sorphreinsistarfsmenn andrúmsloftsins, því plönturnar hreinsa úr því koltvísýring. Plönturnar þurfa koltvísýring til að vaxa. Með aðstoð sólarljóssins ná plönturnar að umbreyta koltvísýringi og vatni í kolvetni, fitu og prótín – og um leið myndast úrgangsefnið súrefni (O2). Það er því plöntunum að þakka að andrúmsloftið helst heilnæmt – og að það inniheldur súrefnið sem er bæði dýrum og manneskjum lífsnauðsynlegt. Þegar planta framleiðir sykur (glúkósa) er hægt að lýsa ferlinu svona:


6 CO2 + 6 H2O + ljós-orka–> C6H1206 (glúkósi) + 6 O2


Reyndar hefur yfirleitt ríkt gott jafnvægi á milli þess koltvísýrings sem dýr og manneskjur framleiða og þess koltvísýrings sem plönturnar nota. Þetta jafnvægi riðlaðist hins vegar verulega fyrir nokkur hundruð árum síðan, þegar við mannfólkið fórum fyrir alvöru að nota orku. Vandamálið felst í því að á nokkur hundruð árum höfum við brennt kolefnisbirgðum sem tók milljónir ára að safna upp. Eyðing skóga hefur einnig áhrif á aukningu gróðurhúsaáhrifanna. Þegar trjám er rutt af stórum landsvæðum standa nefnilega eftir færri tré til að binda koltvísýring úr andrúmsloftinu og framleiða hið lífsnauðsynlega súrefni.


Eilíf hringrás


Kolefni er í eilífri hringrás í náttúrunni. Þegar líkami þinn brennir mat breytist kolefni úr lífrænu efni í koltvísýring. Og þegar plantan bindur í sig koltvísýring umbreytist kolefnið aftur í lífrænt efni. Kolefnið getur verið bundið í lífrænt efni í skemmri eða lengri tíma. Þegar þú borðar tómat er skammt á milli koltvísýringsins og líkama þíns. En þegar þú borðar nautakjöt þarf kolefnið fyrst að fara í gegnum grasið – og meltingarkerfi nautgripsins – áður en steikurnar verða til.


Í öðrum tilfellum hefur kolefnið verið bundið í milljónir ára. Það á t.d. við í olíu og bensíni. Þar hefur kolefnið verið bundið allar götur síðan þörungar og plöntuleifar lokuðust inni í lofttæmdri sprungu neðansjávar og lágu þar og rotnuðu og umbreyttust hægt og bítandi í olíu.


Eitt sinn voru viður, fallnar greinar og sprek, mór og brúnkol einu orkugjafarnir sem stóðu mannkyninu til boða. Þetta efni var notað til að elda mat, hita upp húsnæði og bræða og forvinna málma, t.d. til að framleiða sverð og annan vopnabúnað. Í dag er orka ekki aðeins hjálpartæki fyrir mannkynið. Orkan er nauðsynlegur drifkraftur fyrir öll nútímaleg iðnaðarsamfélög. Spurningin er hversu mikla orku og í hvaða formi við getum leyft okkur að nota í framtíðinni – ef við ætlum að hafa einhverja stjórn að loftslagsbreytingum.


Kennslumarkmið (21)

Þessi verkefni styðja fagleg kennslumarkmið í greininni:

Verkefni

  • Krossaspurningar
  • Þemaverkefni
    • 1Þemaverkefni

       

      Útskýrðu hringrás kolefnis. Teiknaðu hringrásina og gerðu grein fyrir ferlinu.

    • 2Þemaverkefni

       

      Hvað er ljóstillífun? Útskýrðu ferlin við ljóstillífun og notaðu teikningu af laufblaði til að útskýra hvernig og hvar ljóstillífunin fer fram.

  • Vinabekkur
    • 1Vinabekkur

       

      Takið myndir af hlutum sem innihalda kolefni. Útskýrið hvernig þeir falla inn í hringrás kolefnis og lýsið næsta stigi í hringrásinni fyrir hlutinn sem tekin var mynd af. Sendið vinabekknum ykkar myndirnar og útskýringarnar. Lesið og skoðið útskýringar og myndir vinabekkjarins.