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科學內容背景

碳流動

碳從某一處儲存
庫移動到另一 碳循環 水庫 / 自然流動 / 人類產業流動
處，稱為「碳流 自然流入大氣 / 流出大氣
全部流入大氣 / 全部流動
動 」（carbon
10 億為單位 大氣
flow）。 呼 吸、
光合作用、將二
氧化碳吸收進入 沉澱 火山爆發
海洋、遺骸分 動物呼吸 分解的氣體 光合作用 植物呼吸 人類的工業活動： 土地開發利用改變 人類的工業活動： 化石燃料的燃燒 人類的工業活動：
從大氣到海洋 其他岩石
解、化石燃料的 從海洋到大氣 化石燃料的自然外溢 石灰岩和 水泥製造
形成，以及燃燒
化石燃料等過 植物 岩石風化
程，構成大部分
海洋表層水
的碳流動。碳在 動物食用 土壤
流動的過程，往 海洋表面到深海 動物 動植物分解
深海到海洋表面 沉積和掩埋
往會成為不同的
分子（例如：二
氧化碳、甲烷或 海洋深層水 深海到沉積物和沉積岩 化石燃料：
碳酸鈣）的一部 沉澱和沉積岩 天然氣 、原油 、 煤炭
分；狀態（固態、
液態和氣態）也可能在流動前後而有不同。舉例來說，煤燃燒之後，碳從固態且相當複雜的碳水化合
物分子狀態，變成氣態且只有三個原子的二氧化碳分子。有些碳流動，比其他碳流動大上許多。大型
的碳流動，包括每年因為光合作用、植物呼吸，還有碳從海洋到大氣，以及從表層海水到深海等，過
程中移動了 1000 億噸的碳。上述與其他的碳流動，都是自然狀態下發生的。但是有些碳流動並非自
然發生，包括：（1）改變土地的自然運用；（2）化石燃料的燃燒，以及（3）水泥的製造。人類的
工業活動，引發這些人為的碳流動，並且對整個碳循環及其平衡造成衝擊。

碳流入大氣

從海洋到大氣 大量的碳，在海洋與大氣之間反覆流動著。每年約 900 億噸的碳，以二氧化碳的形式，
從海洋進入到大氣。而從大氣進入到海洋的碳，也差不多是這個數量。

從植物與動物到大氣 透過呼吸、反芻消化作用與生物分解等過程，大量的碳因此進入到大氣。

呼吸作用 呼吸作用造成碳流動，就是碳以二氧化碳的形式，從陸地或海面的生物碳儲存庫中進入到大
氣。「呼吸」（respiration）通常單指呼吸，也就是呼氣與吸氣，但是這僅是呼吸作用的部分。生物
細胞的呼吸發生於所有細胞中，這是細胞得到能量以成長與執行生理功能的方式。其實，「呼吸」作
用藉由氧氣，讓化學作用將醣類分解，以這樣的方式產生能量並排放出二氧化碳，也就是反應的產物。
整個呼吸作用的化學方程式如下：
C 6 H 12 O 6 ＋ 6O 2 → 6CO 2 ＋ 6H 2 O ＋能量（36ATP）

64 海洋科學序列教材
—G6-G8 進階海洋素養