碳循環與環境
進階碳在大氣（CO₂）、生物、海洋、化石燃料之間循環：光合作用吸收 CO₂，呼吸作用和燃燒釋放 CO₂。人類大量燃燒化石燃料，打破了原本平衡 → 大氣 CO₂ 上升 → 全球暖化。
- 吸碳：光合作用；放碳：呼吸＋燃燒
- 碳庫：大氣／生物／海洋／化石燃料
- 人類燃燒化石燃料打破平衡 → 全球暖化；應對靠減排
§課文原文 Passage
1碳是構成生命的核心元素，在大氣、生物、海洋和地下之間不斷循環。植物通過光合作用吸收二氧化碳並製造養分；所有生物通過呼吸作用把二氧化碳釋回大氣；人類燃燒燃料和自然山火同樣把碳送回大氣。碳循環可以理解為一吸一放兩個「泵」，分清每個過程屬於哪一邊，循環的方向便一目了然。
2碳儲存在幾個主要的庫：大氣中的二氧化碳、生物體內的有機物、溶解了大量二氧化碳的海洋，以及埋藏地下億萬年的化石燃料。千百年來，光合作用吸收的二氧化碳與呼吸作用和自然燃燒釋出的大致相抵，大氣二氧化碳濃度長期穩定，溫室效應維持在適合生命的溫和強度。
3自十八世紀中的工業革命起，人類大量燃燒煤和石油，把地下埋藏億萬年的碳在短短百多年間釋回大氣；大規模砍伐森林又削弱了地球的吸碳能力。釋放多於吸收，大氣二氧化碳濃度便逐年上升，溫室效應增強，成為全球暖化的主要原因，帶來極端天氣增加和海平面上升等後果。
4對策分兩條路線：減緩從源頭入手，例如減少排放、發展可再生能源、植樹和實行低碳生活；適應則是調整自己以應對已經出現的變化，例如興建防洪設施和推廣抗熱設計。香港的目標是在 2050 年前實現碳中和。此外，二氧化碳溶入海水會形成碳酸，令海水變酸，妨礙珊瑚和蠔等貝類建立碳酸鈣外殼，海水酸化是緊隨暖化之後的另一場危機。
1重點摘要 Summary
碳在大氣（CO₂）、生物、海洋、化石燃料之間循環：光合作用吸收 CO₂，呼吸作用和燃燒釋放 CO₂。人類大量燃燒化石燃料，打破了原本平衡 → 大氣 CO₂ 上升 → 全球暖化。
2生字卡 Vocabulary
碳元素在生物圈、大氣、海洋、岩石之間流動的循環。
生物分解養分釋放能量，同時放出 CO₂。
燃燒燃料（例如煤、石油）釋放 CO₂。
大氣氣體（CO₂、甲烷）困住熱能，令地球變暖。過強就是全球暖化。
植物吸收二氧化碳和水製造養分，並釋放氧氣，是碳循環的主要吸碳過程。
儲存碳的地方：大氣、生物體、海洋和地下的化石燃料。
清除森林，減少吸收二氧化碳的面積，破壞碳平衡。
大氣中的二氧化碳濃度；持續上升會加強溫室效應。
排放與吸收相抵，淨排放為零；香港目標 2050 年前達到。
3逐步講解 Steps
- 看循環圖：兩個「泵」碳循環圖可以理解為兩個「泵」：吸碳泵是光合作用，植物吸收二氧化碳並製造養分；放碳泵則包括呼吸作用和燃燒——所有生物日夜都在呼吸，釋出二氧化碳，人類燒燃料和自然山火同樣把碳送回大氣。看圖時先分清每個箭嘴屬於哪個泵，理解整個循環便事半功倍，答題時也不易弄錯方向。
- 碳的儲存庫碳儲存在四個主要的庫：大氣中的二氧化碳氣體、生物體內的有機物、海洋（海水溶解大量二氧化碳，是最大的活躍碳庫之一），以及埋藏地下的化石燃料，屬於億萬年累積的地質碳庫。各庫之間進出的流量決定大氣二氧化碳濃度的升降，這是理解整個碳循環的骨架，也是答題的依據。
- 平衡的原狀千百年來，光合作用吸收的二氧化碳，與呼吸作用和自然燃燒釋出的大致相抵，大氣二氧化碳濃度因此長期穩定，溫室效應維持在適合生命的溫和強度：沒有溫室效應，地球會冷得不適合居住；效應過強則全球升溫，冰川融化，氣候失調。可見平衡本身就是關鍵所在，一旦長期失衡便難以回頭。
- 人類破壞平衡自十八世紀中的工業革命起，人類大量燃燒煤和石油，把地下埋藏億萬年的碳在短短百多年間釋回大氣；同時大規模砍伐森林，削弱了地球的吸碳能力。釋放多過吸收，大氣二氧化碳濃度便逐年上升，溫室效應增強，成為全球暖化的主要原因，這段歷史正是今天氣候問題的起點。
- 後果與應對後果包括全球暖化、極端天氣增加和海平面上升。應對分兩條路線：減緩是從源頭入手，例如減少排放、發展可再生能源、植樹和實行低碳生活；適應則是調整自己以應對已經出現的變化，例如興建防洪設施和推廣抗熱設計。香港的目標是在 2050 年前實現碳中和。
- 海洋：碳庫與酸化海洋溶解了大氣中大量二氧化碳，是最大的活躍碳庫之一，減慢了二氧化碳在大氣積聚的速度。但二氧化碳溶入海水會形成碳酸，令海水變酸，酸鹼度下降，妨礙珊瑚和蠔等貝類建立碳酸鈣外殼。海水酸化是緊隨暖化之後的另一場危機，兩者同樣源於過量的二氧化碳排放。
4圖解 Diagrams
5例題示範 Example
為什麼植樹有助紓緩全球暖化，但不是萬能？
- 樹木光合作用吸收 CO₂ → 短期儲存碳
- 但樹長大慢、吸碳量有限
- 如果樹死去或者被燒，碳會釋放回大氣
- 而化石燃料每年釋放的碳量遠超樹木可吸收量
- 答案：植樹有助紓緩：樹木行光合作用吸收 CO₂，把碳短期儲存在樹身，森林另有水土保持等好處。但它不是萬能——樹木生長慢、吸碳量有限，樹死亡或被燒時碳又釋回大氣，而化石燃料每年的排放遠超新樹所能吸收。所以植樹只是輔助，減排才是根本；答題宜兼寫「作用」與「局限」兩面。
6常見錯誤 Mistakes
75 題快測 Quick check
Q1碳循環裡面，哪個過程吸收 CO₂？
Q2寫出兩個釋放 CO₂ 的過程。
Q3人類活動怎樣打破碳平衡？
Q4溫室效應本身一定是壞事嗎？
Q5「碳中和」是什麼意思？
8重點回顧 Recap
- 吸碳：光合作用；放碳：呼吸＋燃燒
- 碳庫：大氣／生物／海洋／化石燃料
- 人類燃燒化石燃料打破平衡 → 全球暖化；應對靠減排
- 光合作用是主要的吸碳過程，砍伐森林會削弱它
- 減緩路徑：減排、可再生能源、植樹、低碳生活