탄소의 분포와 순환

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탄소의 분포와 순환을 나타내는 삼각형 아이콘

탄산염과 석회암의 형성, 지권·기권·수권·생물권에서 탄소의 분포와 각 권역의 상호 작용을 통한 탄소의 순환 과정을 설명합니다.

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화산 단면과 암석 무늬, ‘화산과 화성암’ 제목이 있는 지구과학 아이콘 물질대사 아이콘: 에너지 기호와 입자 이동을 나타낸 원형 도식

탄산염

탄산 이온(CO32−)(\mathrm{CO_{3}}^{2-})과 금속 양이온이 결합한 것이다.

석회암

탄산 이온(CO32−)(\mathrm{CO_{3}}^{2-})이 칼슘 이온(Ca2+)(\mathrm{Ca}^{2+})과 결합하여 생성된 탄산 칼슘(CaCO3)(\mathrm{CaCO_{3}})이 주성분인 퇴적암이다.

탄소의 분포

탄소는 각 권역에서 다양한 형태로 분포하며, 대부분은 탄산염 형태로 지권에 존재한다.

권역별 탄소의 질량비를 나타낸 두 개의 원그래프

탄소의 순환

지구 전체의 총 탄소량은 일정하며, 탄소는 지구 시스템 구성 요소의 상호 작용을 통해 끊임없이 순환한다.

기권·생물권·지권·수권 사이의 화살표와 A~J 표기
탄소의 이동 예시
$\mathrm{A}$
(기권 $\rightarrow$ 지권)
사람이 기권의 이산화 탄소를 모아 땅속이나 해저에 저장한다.
$\mathrm{B}$
(지권 $\rightarrow$ 기권)
지권의 화석 연료가 연소되면서(태워지면서) 기권으로 이산화 탄소가 방출된다.
화산 폭발로 화산 가스에 포함된 이산화 탄소가 기권으로 방출된다.
$\mathrm{C}$
(기권 $\rightarrow$ 생물권)
광합성을 통해 기권의 이산화 탄소가 생물권의 유기물로 저장된다.
$\mathrm{D}$
(생물권 $\rightarrow$ 기권)
생물은 호흡을 통해 이산화 탄소를 기권으로 방출한다.
소와 같은 가축은 소화 과정에서 생긴 메테인을 기권으로 방출한다.
$\mathrm{E}$
(기권 $\rightarrow$ 수권)
기권의 이산화 탄소가 해수에 녹아 탄산수소 이온이나 탄산 이온이 된다.
$\mathrm{F}$
(수권 $\rightarrow$ 기권)
수온이 상승하면 해수에 이산화 탄소가 녹을 수 있는 양이 감소하여 기권으로 이산화 탄소가 방출된다.
$\mathrm{G}$
(생물권 $\rightarrow$ 지권)
생물체가 지권에 매장되어 오랜 시간이 지나면 화석 연료가 된다.
생물체의 유해(시체)가 가라앉아 지권에 탄산염으로 저장된다.
$\mathrm{H}$
(수권 $\rightarrow$ 생물권)
산호나 조개와 같은 해양 생물은 해수의 탄산 이온을 이용하여 탄산 칼슘으로 된 골격이나 껍데기를 만든다.
광합성을 하는 해양 생물은 해수에 녹아 있는 이산화 탄소를 유기물로 저장한다.
$\mathrm{I}$
(수권 $\rightarrow$ 지권)
해수의 탄산 이온이 금속 양이온과 결합한 후 바닥에 쌓여 지권에 탄산염으로 저장된다.
$\mathrm{J}$
(지권 $\rightarrow$ 수권)
해저 화산 분출로 화산 가스에 포함된 이산화 탄소가 해수로 방출된다.

적용 문항

1번 문항


지구 시스템의 탄소 순환 과정과 보기·선지를 나타낸 문항

2번 문항


지구 시스템 탄소 순환 과정과 보기를 제시한 지구과학 문항