Ciclo del carbono
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El Ciclo del carbono es el sistema de las transformaciones químicas de compuestos que contienen carbono en los intercambios entre biosfera, atmósfera, hidrosfera y litosfera. Es un ciclo biogeoquímico de gran importancia para la regulación del clima de la Tierra, y en él se ven implicadas actividades básicas para el sostenimiento de la vida.
Sumario
Estado natural
El carbono es un componente esencial para los vegetales y animales. Forma parte de compuestos como: la glucosa, carbohidrato importantes para la realización de procesos como: la respiración; también interviene en la fotosíntesis bajo la forma de CO2 (dióxido de carbono) tal como se encuentra en la atmósfera.
La reserva fundamental de carbono, en moléculas de CO2 que los seres vivos puedan asimilar, es la atmósfera y la hidrosfera. Este gas está en la atmósfera en una concentración de más del 0,03% y cada año aproximadamente un 5% de estas reservas de CO2 se consumen en los procesos de fotosíntesis, es decir que todo el anhídrido carbónico se renueva en la atmósfera cada 20 años.
En el conjunto de la biosfera la mayor parte de la respiración la hacen las raíces de las plantas y los organismos del suelo y no, como podría parecer, los animales más visibles. Los vegetales verdes que contienen clorofila toman el CO2 del aire y durante la fotosíntesis liberan oxígeno, además producen el material nutritivo indispensable para los seres vivos. Como todas las plantas verdes de la tierra ejecutan ese mismo proceso diariamente, no es posible siquiera imaginar la cantidad de CO2 empleada en la fotosíntesis.
En la medida de que el CO2 es consumido por las plantas, también es remplazado por medio de la respiración de los seres vivos, por la descomposición de la materia orgánica y como producto final de combustión del petróleo, hulla, gasolina, etc. En el ciclo del carbono participan los seres vivos y muchos fenómenos naturales como los incendios. Los seres vivos acuáticos toman el CO2 del agua. La solubilidad de este gas en el agua es muy superior a la que tiene en el aire.
Además hay carbono en las rocas carbonatadas (calizas, coral) y en los combustibles fósiles (carbón mineral y petróleo).
Durante la fotosíntesis, las plantas verdes toman CO2 del ambiente abiótico e incorporan el carbono en los carbohidratos que sintetizan. Parte de estos carbohidratos son metabolizados por los mismos productores en su respiración, devolviendo carbono al medio circundante en forma de CO2. Otra parte de esos carbohidratos son transferidos a los animales y demás heterótrofos, que también liberan CO2 al respirar.
Ciclo de Carbono
El ciclo completo del carbono requiere que los descomponedores metabolico en los compuestos orgánicos de los organismos muertos y agreguen nuevas cantidades de CO2 al ambiente. A todo lo anterior debe sumarse la enorme cantidad de CO2 que llega a la atmósfera como producto de la actividad volcánica, la erosión de las rocas carbonatadas y, sobre todo, la quema de combustibles fósiles por el hombre.
El carbono es un elemento. Forma parte de los oceanos, aire, rocas, suelos y seres vivos. El carbón no permanece en un mismo lugar, ¡siempre está en movimiento.
- El carbono va de la atmósfera a las plantas .
En la atmósfera, el carbono se combina con el oxígeno en un gas llamado bióxido de carbono (CO2). Con ayuda del Sol, mediante el proceso conocido como fotosíntesis, el bióxido de carbono es extraído del aire y se convierte en alimento.
- El carbono va de las plantas a los animales.
Mediante las cadenas alimenticias, el carbón de las plantas va hacia los animales que se alimentan de ellas. Los animales que se alimentan de otros animales también obtienen el carbono a través de sus alimentos.
- El carbono va de plantas y animales al suelo. .
Cuando plantas y animales mueren, sus cuerpos, madera y hojas se descomponen en el suelo. Parte de la materia descompuesta queda enterrada y tras millones y millones de años, se convierte en combustible fósil.
- El carbono va de seres vivos a la atmósfera.
Cada vez que exhalas, estás liberando bióxido de carbono (CO2) hacia la atmósfera. Los animales y las plantas se deshacen del gas bióxido de carbono mediante el proceso conocido como respiración.
El carbono de los combustibles fósiles va a la atmósfera cuando el combustible es quemado. Cuando los seres humanos queman combustibles fósiles para dar energía a sus fábricas, plantas eléctricas, automóviles y camiones, la mayoría del carbón penetra la atmósfera rapidamente en forma gas bióxido de carbono. Cada año, cinco mil quinientos millones de toneladas de carbono son liberadas en forma de combustibles fósiles quemados. Esto equivale al peso de 100 millones de elefantes africanos. De la gran cantidad de carbono que liberan los combustibles, 3.3 mil millones de toneladas penetran la atmósfera, y la mayoría del resto queda disuelta en el agua de mar.
- El carbono se mueve de la atmósfera a los océanos.
Los océanos y otros cuerpos de agua absorben algo del carbón de la atmósfera. El carbono se disuelve en el agua. Los animales marinos usan al carbono para crear el material de sus esqueletos y caparazones.
El bióxido de carbono es un gas de invernadero que atrapa al calor que hay dentro de la atmósfera. Sin este y otros gases de invernadero, la Tierra sería un lugar helado. Pero los seres humanos han quemado tanto combustible que hay aproximadamente 30% más bióxido de carbono en el aire de hoy que hace 150 años. De acuerdo a la información obtenida de las capas de hielo, la atmósfera no había contenido una cantidad tal de carbono desde hace aproximadamente 420 000 años. El reciente aumento en los gases de invernadero en nuestra atmósfera, como el bióxido de carbono, está haciendo que nuestro planeta se caliente más. El carbono también se mueve por nuestro planeta sobre grandes escalas de tiempo. Por ejemplo, sobre millones de años, el desgaste de las rocas en tierra puede añadir carbón al agua superficial, que puede entonces arrastrarlo hasta el océano.
El carbono puede ser removido del agua salada sobre grandes escalas de tiempo cuando las conchas y huesos de los animales marinos y plancton lo colectan en el fondo del mar. Estas conchas y huesos están hechos de caliza, que contiene carbono. Cuando se depositan en el fondo marino, el carbono es almacenado fuera del ciclo del carbono por grandes períodos de tiempo. La cantidad de caliza depositada en el océano depende de alguna manera de la cantidad de océanos poco profundos, tropicales y cálidos del planeta, porque ahí es donde proliferan los organismos que producen calizas, como los corales. El carbono puede ser liberado de regreso a la atmósfera si la caliza se derrite o si sufre una metamorfosis en una zona de subducción.
Tipos de Ciclos
Ciclo biológico
Comprende los intercambios de carbono (CO2) entre los seres vivos y la atmósfera, es decir, la fotosíntesis, proceso mediante el cual el carbono queda retenido en las plantas y la respiración que lo devuelve a la atmósfera. Este ciclo es relativamente rápido, estimándose que la renovación del carbono atmosférico se produce cada 20 años.
Ciclo biogeoquímico
Regula la transferencia de carbono entre la Hidrósfera, la atmósfera y la litosfera (océanos y suelo). El CO2 atmosférico se disuelve con facilidad en agua, formando ácido carbónico que ataca los silicatos que constituyen las rocas, resultando iones de bicarbonato. Estos iones disueltos en agua alcanzan el mar, son asimilados por los animales para formar sus tejidos, y tras su muerte se depositan en los sedimentos. El retorno a la atmósfera se produce en las erupciones volcánicas tras la fusión de las rocas que lo contienen. Este último ciclo es de larga duración, al verse implicados los mecanismos geológicos. Además, hay ocasiones en las que la materia orgánica queda sepultada sin contacto con el oxígeno que la descomponga, produciéndose así la fermentación que lo transforma en carbón, petróleo y gas natural.
Almacenamiento
El almacenamiento del carbono en los depósitos fósiles supone en la práctica una rebaja de los niveles atmosféricos de dióxido de carbono. Si éstos depósitos se liberan, como se viene haciendo desde hace tiempo con el carbón, o más recientemente con el petróleo y el gas natural, el ciclo se desplaza hacia un nuevo equilibrio en el que la cantidad de CO2 atmosférico es mayor; más aún si las posibilidades de reciclado del mismo se reducen al disminuir la masa boscosa y vegetal.
Explotación
La explotación de combustibles fósiles para sustentar las actividades industriales y de transporte (junto con la deforestación) es hoy día una de las mayores agresiones que sufre el planeta, con las consecuencias por todos conocidas: cambio climático (por el efecto invernadero), desertificación, etc.
Fuente
- http://www.vidaecologica.info/ciclo-de-carbono-en-la-naturaleza/
- http://www.monografias.com
- http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/Carbono01.htm
- http://www.ciclodelcarbono.com/
