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The Carbon Cycle01:14

The Carbon Cycle

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Carbon is the basis of all organic matter on Earth, and is recycled through the ecosystem in two primary processes: one in which carbon is exchanged among living organisms, and one in which carbon is cycled over long periods of time through fossilized organic remains, weathering of rocks, and volcanic activity. Human activities, including increased agricultural practices and the burning of fossil fuels, has greatly affected the balance of the natural carbon cycle.
37.9K
Carbon Dioxide Transport in the Blood01:19

Carbon Dioxide Transport in the Blood

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Carbon dioxide (CO2) transport in the blood is critical to human physiology. On average, our body cells produce around 200 mL of CO2 per minute, precisely the quantity expelled by the lungs. This process involves the transportation of CO2 from the tissue cells to the lungs in three primary forms.
Forms of CO2 Transport
1. Dissolved in plasma: A small percentage (7-10%) of CO2 is transported and dissolved directly in the plasma.
2. Carbaminohemoglobin: Just over 20% of CO2 is chemically bound to...
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What are Biogeochemical Cycles?00:54

What are Biogeochemical Cycles?

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The most common elements in organic molecules, carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen, sulfur, and phosphorus, are only available in the ecosystem in limited amounts. Therefore, these nutrients must be recycled through both biotic and abiotic components of the ecosystem, in processes generally called biogeochemical cycles.
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The Calvin Benson Cycle01:46

The Calvin Benson Cycle

4.6K
Ribulose 1,5- bisphosphate carboxylase/oxygenase (RuBisCo) is a critical enzyme that catalyzes carbon dioxide assimilation during photosynthesis. However, it is an inefficient enzyme, having an extremely slow catalytic rate. A typical enzyme can process about a thousand molecules per second; however, RuBisCo fixes only around three-carbon dioxides per second. Photosynthetic cells compensate for this slow rate by synthesizing very high amounts of RuBisCo, making it the most abundant single...
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Estimación de la bomba de carbono biológico basada en datos hidrográficos de varias décadas

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  • 1State Key Laboratory of Marine Environmental Science, College of Ocean and Earth Sciences, Xiamen University, Xiamen, China. weilei.wang@xmu.edu.cn.

Nature
|December 6, 2023
PubMed
Resumen

La bomba de carbono biológica (BCP) transfiere CO2 atmosférico a las profundidades del océano, pero las estimaciones varían. Este estudio utiliza datos de observación y un modelo inverso para estimar la fuerza de BCP, encontrando una exportación significativa de carbono a través de partículas de hundimiento y zooplancton.

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Área de la Ciencia:

  • Oceanografía biogeoquímica
  • Ciencias del clima
  • Investigación del ciclo del carbono

Sus antecedentes:

  • La bomba biológica de carbono (BCP) es crucial para el secuestro de CO2 atmosférico en las profundidades del océano.
  • Las estimaciones actuales de la fuerza del BCP son inconsistentes, y los modelos del sistema terrestre muestran grandes discrepancias.
  • Comprender todas las vías de exportación de carbono es vital para un modelo climático preciso.

Objetivo del estudio:

  • Proporcionar una estimación de arriba hacia abajo de la resistencia de la bomba de carbono biológica utilizando datos de observación.
  • Cuantificar las vías de exportación de carbono orgánico y su contribución al secuestro.
  • Para investigar el impacto del calentamiento del océano en el BCP.

Principales métodos:

  • Utilizó varias décadas de observaciones hidrográficas.
  • Se empleó un modelo biogeoquímico inverso para tener en cuenta implícitamente todas las vías conocidas de exportación de carbono.
  • Exportación de carbono orgánico dividida por tiempo de secuestro (τ) por debajo de la zona eufótica.

Principales resultados:

  • Se estima que la exportación total de carbono orgánico (TOC) a 73,4 m será de 15,00 ± 1,12 Pg C al año.
  • Las tasas de producción de carbono orgánico globalmente integrado cuantificadas para τ > 3 meses (11,09 ± 1,02 Pg C año−1) y τ > 1 año (8,25 ± 0,30 Pg C año−1).
  • Se determinó que el 81% del secuestro a largo plazo (τ > 1 año) es impulsado por flujo vertical no advertivo-difusivo (partículas que se hunden y zooplancton que migra).

Conclusiones:

  • La eficiencia del BCP es sensible a la temperatura, lo que sugiere un posible debilitamiento bajo el calentamiento global futuro debido al aumento del reciclaje de materia orgánica.
  • Si bien el hundimiento de partículas y la migración de zooplancton dominan el secuestro de carbono a largo plazo, la mezcla y el transporte de fluidos siguen siendo importantes a nivel regional.
  • La representación precisa de las vías de exportación de carbono es esencial para mejorar las proyecciones del modelo climático del BCP.