Cyklus uhlíku v přírodě

0fd;znamně podílí na cyklu sulfofilních kovů, které jsou po usazení na dlouhá období blokovány. Pokud rozklad pokračuje může vzniknout ropa a nastává tak úplná stagnace cyklu.
Cyklus je zastaven na geologicky dlouhá období také u lignitů, olejů a některých ložisek ropy.
Stagnace cyklu uhlíku se týká i dalších prvků. Protože se humus tvoří z odumřelých listů, větví a kořenů rostlin obsahuje minerální látky, které byly v těchto orgánech. Některé z nich mohou zůstat v humusu ve formě hydroxidů a koncentrovat se tam na delší dobu (Ag, Au, Zn, Cd, Pb, As, Mn, Co, Ni, Hg).
Pokud z humusu tohoto typu vzniklo uhlí, najdeme v jeho popelu homologickou koncentraci příslušných prvků. Uhlí vzniká nahromaděním rašeliny a sapropelu. Existuje uhlí humusové a uhlí sapropelní (uhlí z řas a uhlí ze spór). Poslední typ je mimořádně bohatý na bitumen.

Chemické změny (rašelina – lignit – uhlí) jsou podporovány vysokou teplotou (orogenická pásma). Postupně se odlučuje CO 2 , H 2 O, CH 4 (důlní plyn) a N 2 .
Také ve vodě může cyklus uhlíku stagnovat, když se CO 2 akumuluje ve formě CaCO 3 (křída, vápenec nebo korály) chemického původu nebo původu biogenního: tuf s porostem mechů a speciálních sinic, korálové útesy atd.

Největším rezervoárem organicky vázaného uhlíku je detritus, jak na pevninách (ve formě humusu), tak v moři v podobě mrtvé biomasy.
Nejvíce živé biomasy je v kmenech stromů, především tropického, ale i středního pásma.

Uhlí
Hnědá, černá nebo hnědo-černá hořlavá hornina. Je složeno především z uhlíku, obsahuje však také další chemické prvky především síru a radioaktivní příměsi (uran a thorium).
Vzniklo z rostlinných a živočišných zbytků, které byly uloženy v anaerobních vodních prostředích, kde nízké hladiny kyslíku bránily jejich kompletnímu rozkladu a oxidaci.
Typy uhlí
Lignit (hnědé uhlí)
– nejméně kvalitní
– používá se výhradně pro výrobu elektřiny nebo výrobu technologického tepla
Hnědo-černé
- využívá se pro výrobu elektřiny, tepla a chemickou výrobu
Černé
- má vysokou hustotu
Antracit
- nejkvalitnější uhlí
- používá se k vytápění a k výrobě chemikálií

Ropa
Hnědá až nazelenalá hořlavá kapalina tvořená směsí uhlovodíků, především alkanů. Nachází se ve svrchních vrstvách zemské kůry, nejčastěji v oblasti kontinentálních šelfů.
Složení ropy:
Uhlík 84 – 87 %
Vodík 11 – 14 %
Kyslík až 1 %
Síra až 4 %
Dusík až 1 %

Vznik ropy
Vznikla z přehistorických živočišných a rostlinných zbytků, podrobených rozkladu. Ty se vlivem tepla a tlaku přeměnily nejprve na kerogen, pak na živice a nakonec ropu a zemní plyn. Čím je ropa starší, tím je lehčí, obsahuje méně asfaltu a víc uhlovodíků.

Kerogen
Nejběžnější forma organického uhlíku ve světě. Je to nerozpustná organická látka v sedimentárních horninách (zvláště ve vrstvách živce). V zemské kůře je ho tisíckrát více než uhlí, ale jeho využití není snadné.

Člověk a uhlík
Uhlík uložený v půdě a horninách může být uvolněn i lidskou činností.
- ohněm – topení, průmysl
- v pecích vápenek
- benzinovými motory – automobily, parníky

Skleníkový efekt

Nejdůležitějším přirozeným skleníkovým plynem je díky svému množství vodní pára. Druhým je CO 2 . Na skleníkovém jevu se dále podílí halogenované uhlovodíky (freony), metan (CH 4 ), oxid dusný (N 2 O) a ozon (O 3 ).
Podíl skleníkových plynů na globálním oteplování záleží na jejich koncentraci v atmosféře, době setrvání v atmosféře a na účinnosti v zachycování radiace. Např. freony jsou v atmosféře přítomny pouze ve velmi nízkých koncentracích, jejich podíl na oteplování je však významný, protože mají dobu setrvání kolem 100 let a každá molekula vykazuje skleníkový efekt tisíckrát větší než molekula CO 2 .

CO 2 (relativní podíl – 65 %)
- zdroj – využití energie, odlesňování a změny využití půdy, výroba cementu
CH 4 (relativní podíl – 20 %)
- zdroj – výroba a využití energie, zvířata, rýžov�