Geología y Medioambiente
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Ciclo biogeoquímico del carbono

¿Cómo nos encontramos el carbono?

Nos lo encontramos combinado con otros elementos químicos, formando compuestos moleculares, que pueden ser muy simples como el dióxido de carbono (CO2), a enormemente complejos, (ADN). No obstante no todas las moléculas presentes en la Tierra se encuentran en igual abundancia, siendo por regla general aquellas que se encuentran en mayor cantidad las que mayor importancia tienen en el desarrollo del ciclo del carbono, aunque esto último no tiene que cumplirse siempre ya que existen compuestos muy reactivos que en pequeñas concentraciones, pueden afectar a la dinámica general de un ciclo biogeoquímico.

Los compuestos moleculares sencillos suelen ser más volátiles que los complejos, es decir suelen estar en estado gaseoso. Un compuesto en estado gaseoso interacciona con mayor facilidad con otros compuestos gracias a su mayor movilidad.

¿Qué compuestos de carbono adquieren mayor importancia dentro del ciclo del Carbono?

El más importante de todos es el dióxido de carbono (CO2). Se encuentra en estado gaseoso en la atmósfera. En los océanos se encuentra disuelto en el agua formando ácido carbónico, y en la Tierra forma parte de las rocas calcáreas.

Metano. En la atmósfera este gas es menos abundante que el dióxido de carbono, no obstante es un gas que tiene su importancia dentro del ciclo del carbono puesto que potencia el efecto invernadero natural. El metano es un compuesto intermedio del ciclo del carbono, con el tiempo tiende a transformarse en dióxido de carbono y en monóxido de carbono.

Monóxido de carbono. Otro compuesto intermedio del ciclo del carbono, con el tiempo tiende a transformarse en dióxido de carbono.

¿Son los seres vivos parte importante del ciclo del carbono?

Si, son una parte muy importante del ciclo del carbono.

Los seres vivos estamos compuestos principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno, los seres vivos para crecer tanto en número como en tamaño, necesitamos obtener carbono, que obtenemos del ciclo del carbono, bien de forma directa como los organismos autótrofos o indirecta como los organismos heterótrofos.

Al igual que consumimos carbono del ciclo, lo aportamos, bien en forma de desechos producto de nuestro metabolismo o bien a la muerte del organismo.

Son los organismos autótrofos, (las plantas y el plancton principalmente), los que sintetizan el carbono disponible del ciclo, esencialmente en forma de dióxido de carbono. El resto de los seres vivos no somos capaces de sintetizar el carbono del ciclo, y obtenemos el carbono ya sintetizado en otros compuestos más o menos complejos.

Todos los seres vivos en general ingresamos carbono al ciclo mediante, procesos de fermentación, respiración y combustión. El ingreso lo realizamos mediante la emisión de dióxido de carbono como gas más importante con emisiones de metano y monóxido de carbono en menor cantidad.

Es la acción de los organismos heterótrofos la que actúa como motor del ciclo, estos transforman el 99,9% del carbono disponible en la biosfera, solo un 0,1% del carbono se transforma de forma inorgánica, por oxidación del grafito o por la formación de carbonatos, bien en procesos de disolución y precipitación o por reacción con el dióxido de carbono de ciertas rocas ígneas.

¿Está todo el carbono existente en la biosfera disponible para el ciclo del carbono?

No, gran parte del carbono se encuentra aislado del ciclo, este aislamiento no es permanente, el carbono tiende a acumularse en reservorios, formando turba, carbón, e hidrocarburos. Los arrecifes de coral también podrían entrar dentro de esta categoría.

Los procesos mediante los cuales el carbono se separa del ciclo se miden a escala geológica, es decir tardan como mínimo miles de años en producirse hasta completarse, siendo lo más normal de cientos a millones de años.

¿Donde se encuentran las reservas más importantes de carbono?

Las reservas más importantes de carbono se distribuyen en:

  1. La corteza terrestre: Rocas calcáreas y similares. Combustibles fósiles, como carbón y petróleo.
  2. Los suelos. En las sustancias húmicas y la materia viva, vegetales y animales.
  3. Los océanos. El dióxido de carbono disuelto y los caparazones calcáreos.
  4. La atmósfera. Como dióxido de carbono gaseoso.

¿Como modifica el hombre con sus actividades el ciclo del carbono?

La alteración antropogénica del ciclo se produce por:

  1. La utilización masiva de combustibles fósiles. Incrementa la emisión de CO2 a la atmósfera el incremento en las emisiones no se puede compensar mediante los procesos de fijación del CO2 existentes que necesitan largos periodos de tiempo, (del orden de miles a millones de años), para adaptarse al cambio en las emisiones.
  2. La deforestación. De los bosque tropicales, que constituyen la mitad de la masa forestal del planeta. La tala hace disminuir la actividad fotosintética de la zona, esto significa que la capacidad de fijar dióxido de carbono en el área decrece, el cambio de selva a cultivo, no compensa esta situación, los cultivos tienen una biomasa menor que la vegetación selvática. Los incendios forestales asociados a la deforestación, incrementan las emisiones de CO2 y CO al ciclo.
  3. Actividades industriales. Como la descomposición de las calizas para formar cemento.

El 50% de las emisiones de metano son de origen antrópico. Están asociadas a combustiones ineficientes, y procesos de descomposición anaerobia que se producen en los grandes vertederos urbanos, así como por las actividades agrícolas y ganaderas intensivas.

 

Ciclo del Carbonociclo carbono

Bibliografía:

González Delgado, Nieves ; Orozco Barrenetxea, Carmen; Alfayate Blanco, José Marcos ; Pérez Serrano, A. ; Rodríguez Vidal. Capítulo 8; Atmósfera conceptos básicos, Contaminación ambiental, una visión desde la química. Madrid. Paraninfo. pp. 318 -320.

Erazo Parga, Manuel; Cárdenas Romero, Rocío. Ecología: impacto de la problemática ambiental actual sobre la salud y el medio ambiente. Tema 3: Producción y reciclaje de materia a través de los ciclo biogeoquímicos. Bogotá. Ecoe Ediciones. 2003 pp. 40-42.

Holli Riebeck. El ciclo del carbono. Earth Observatory de la NASA. http://earthobservatory.nasa.gov/Features/CarbonCycle/ [Editado 16 Junio 2011]

 

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