碳循环与环境
进阶碳在大气（CO₂）、生物、海洋、化石燃料之间循环：光合作用吸收 CO₂，呼吸作用和燃烧释放 CO₂。人类大量燃烧化石燃料，打破了原本平衡 → 大气 CO₂ 上升 → 全球暖化。
- 吸碳：光合作用；放碳：呼吸＋燃烧
- 碳库：大气／生物／海洋／化石燃料
- 人类燃烧化石燃料打破平衡 → 全球暖化；应对靠减排
§课文原文 Passage
1碳是构成生命的核心元素，在大气、生物、海洋和地下之间不断循环。植物通过光合作用吸收二氧化碳并制造养分；所有生物通过呼吸作用把二氧化碳释回大气；人类燃烧燃料和自然山火同样把碳送回大气。碳循环可以理解为一吸一放两个「泵」，分清每个过程属于哪一边，循环的方向便一目了然。
2碳储存在几个主要的库：大气中的二氧化碳、生物体内的有机物、溶解了大量二氧化碳的海洋，以及埋藏地下亿万年的化石燃料。千百年来，光合作用吸收的二氧化碳与呼吸作用和自然燃烧释出的大致相抵，大气二氧化碳浓度长期稳定，温室效应维持在适合生命的温和强度。
3自十八世纪中的工业革命起，人类大量燃烧煤和石油，把地下埋藏亿万年的碳在短短百多年间释回大气；大规模砍伐森林又削弱了地球的吸碳能力。释放多于吸收，大气二氧化碳浓度便逐年上升，温室效应增强，成为全球暖化的主要原因，带来极端天气增加和海平面上升等后果。
4对策分两条路线：减缓从源头入手，例如减少排放、发展可再生能源、植树和实行低碳生活；适应则是调整自己以应对已经出现的变化，例如兴建防洪设施和推广抗热设计。香港的目标是在 2050 年前实现碳中和。此外，二氧化碳溶入海水会形成碳酸，令海水变酸，妨碍珊瑚和蚝等贝类建立碳酸钙外壳，海水酸化是紧随暖化之后的另一场危机。
1重点摘要 Summary
碳在大气（CO₂）、生物、海洋、化石燃料之间循环：光合作用吸收 CO₂，呼吸作用和燃烧释放 CO₂。人类大量燃烧化石燃料，打破了原本平衡 → 大气 CO₂ 上升 → 全球暖化。
2生字卡 Vocabulary
碳元素在生物圈、大气、海洋、岩石之间流动的循环。
生物分解养分释放能量，同时放出 CO₂。
燃烧燃料（例如煤、石油）释放 CO₂。
大气气体（CO₂、甲烷）困住热能，令地球变暖。过强就是全球暖化。
植物吸收二氧化碳和水制造养分，并释放氧气，是碳循环的主要吸碳过程。
储存碳的地方：大气、生物体、海洋和地下的化石燃料。
清除森林，减少吸收二氧化碳的面积，破坏碳平衡。
大气中的二氧化碳浓度；持续上升会加强温室效应。
排放与吸收相抵，净排放为零；香港目标 2050 年前达到。
3逐步讲解 Steps
- 看循环图：两个「泵」碳循环图可以理解为两个「泵」：吸碳泵是光合作用，植物吸收二氧化碳并制造养分；放碳泵则包括呼吸作用和燃烧——所有生物日夜都在呼吸，释出二氧化碳，人类烧燃料和自然山火同样把碳送回大气。看图时先分清每个箭嘴属于哪个泵，理解整个循环便事半功倍，答题时也不易弄错方向。
- 碳的储存库碳储存在四个主要的库：大气中的二氧化碳气体、生物体内的有机物、海洋（海水溶解大量二氧化碳，是最大的活跃碳库之一），以及埋藏地下的化石燃料，属于亿万年累积的地质碳库。各库之间进出的流量决定大气二氧化碳浓度的升降，这是理解整个碳循环的骨架，也是答题的依据。
- 平衡的原状千百年来，光合作用吸收的二氧化碳，与呼吸作用和自然燃烧释出的大致相抵，大气二氧化碳浓度因此长期稳定，温室效应维持在适合生命的温和强度：没有温室效应，地球会冷得不适合居住；效应过强则全球升温，冰川融化，气候失调。可见平衡本身就是关键所在，一旦长期失衡便难以回头。
- 人类破坏平衡自十八世纪中的工业革命起，人类大量燃烧煤和石油，把地下埋藏亿万年的碳在短短百多年间释回大气；同时大规模砍伐森林，削弱了地球的吸碳能力。释放多过吸收，大气二氧化碳浓度便逐年上升，温室效应增强，成为全球暖化的主要原因，这段历史正是今天气候问题的起点。
- 后果与应对后果包括全球暖化、极端天气增加和海平面上升。应对分两条路线：减缓是从源头入手，例如减少排放、发展可再生能源、植树和实行低碳生活；适应则是调整自己以应对已经出现的变化，例如兴建防洪设施和推广抗热设计。香港的目标是在 2050 年前实现碳中和。
- 海洋：碳库与酸化海洋溶解了大气中大量二氧化碳，是最大的活跃碳库之一，减慢了二氧化碳在大气积聚的速度。但二氧化碳溶入海水会形成碳酸，令海水变酸，酸碱度下降，妨碍珊瑚和蚝等贝类建立碳酸钙外壳。海水酸化是紧随暖化之后的另一场危机，两者同样源于过量的二氧化碳排放。
4图解 Diagrams
5例题示范 Example
为什么植树有助纾缓全球暖化，但不是万能？
- 树木光合作用吸收 CO₂ → 短期储存碳
- 但树长大慢、吸碳量有限
- 如果树死去或者被烧，碳会释放回大气
- 而化石燃料每年释放的碳量远超树木可吸收量
- 答案：植树有助纾缓：树木行光合作用吸收 CO₂，把碳短期储存在树身，森林另有水土保持等好处。但它不是万能——树木生长慢、吸碳量有限，树死亡或被烧时碳又释回大气，而化石燃料每年的排放远超新树所能吸收。所以植树只是辅助，减排才是根本；答题宜兼写「作用」与「局限」两面。
6常见错误 Mistakes
75 题快测 Quick check
Q1碳循环里面，哪个过程吸收 CO₂？
Q2写出两个释放 CO₂ 的过程。
Q3人类活动怎样打破碳平衡？
Q4温室效应本身一定是坏事吗？
Q5「碳中和」是什么意思？
8重点回顾 Recap
- 吸碳：光合作用；放碳：呼吸＋燃烧
- 碳库：大气／生物／海洋／化石燃料
- 人类燃烧化石燃料打破平衡 → 全球暖化；应对靠减排
- 光合作用是主要的吸碳过程，砍伐森林会削弱它
- 减缓路径：减排、可再生能源、植树、低碳生活