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•碳循環包括光合作用、呼吸作用、水氣交換、風化作用，在工業革命前相對穩定；工業革命後人為碳排放使大氣二氧化碳濃度顯著上升，已破壞原有平衡。
•截至去（2023）年，大氣中二氧化碳比工業革命前增加了50％。海洋和陸地分別吸收約1/4的人為碳排放量，但仍無法完全抵消。
•碳循環失衡使全球升溫、海水酸化、極端氣候頻率和強度增加。臺灣的乾濕季將更極端、颱風增強、海平面上升使沿海地區受威脅。

碳是生命的主要構成元素

碳（carbon, C）是構成生命的主要元素，在扣除水分後，碳足足占了人體總重量的一半。如此重要的元素，在當今卻成為了世界的「公敵」，社會上充斥著減碳、固碳、零碳排等口號。主因是人類自1750年的工業革命起，便大量燃燒通稱化石燃料的石油、煤、天然氣來獲取能量，同時往大氣排放大量的二氧化碳（CO₂），持續改變長久以來氣候、環境、生態的平衡。最終造成全球性的環境變遷，且許多變化都傾向災難式發展。
 
太陽是生命的能量來源，初級生產者透過光合作用，把CO₂轉成有機碳（生物源的碳，以C-C或C-H化學鍵組成的物質），並把太陽能轉成化學能，同時向大氣釋放氧氣。
 
呼吸作用就是往光合作用相反方向的化學反應，即生物吸入氧氣「燃燒」有機碳釋放能量及CO₂。而生命能綿延的關鍵，便是光合作用所產生的有機碳量要比生物消耗的來得多。當生物死亡，這些有機碳便以不同形式累積並儲存，像是在泥土中、永凍土裡，以及埋藏在地層下的化石燃料等。

 
此外，不只是光合作用，岩石的風化也可以把大氣中的CO₂轉成溶在水中的碳酸鹽。以碳酸鈣（CaCO₃）為例，大氣的CO₂溶進雨水裡形成碳酸，降雨後雨水與地圈的碳酸鈣相遇，造成碳酸鈣溶解，並把溶在水裡的碳酸轉變成溶在水中的碳酸氫根（HCO₃^-）。這樣的碳酸岩溶解過程，稱作碳酸岩風化。

工業革命前的淨零碳循環

了解海、陸、空之間的碳循環，是預測全球環境變遷的關鍵。讓我們以聯合國政府間氣候變遷專門委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC）第六次綜合報（AR6）的內容，並整合去年的相關研究數據（延伸閱讀），一起談談人為活動前、後的碳循環與改變（圖一）。……【更多內容請閱讀科學月刊第656期】

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