Ciclo del Carbono

Parte V de “Ciclos de la Materia”: El Ciclo del Carbono

El carbono es un elemento muy importante, ya que compone materia orgánica, la cual es una parte de la vida. El carbono sigue una cierta ruta en la tierra, llamada ciclo de carbono. A través del seguimiento del ciclo del carbono también podemos estudiar los flujos de energía en la tierra, ya que la mayoría de la energía química necesaria para vivir es almacenada en compuestos orgánicos como enlaces entre átomos de carbono y otros átomos.

El ciclo del carbono naturalmente se compone de dos partes, el ciclo del carbono terrestre y el ciclo acuático. El ciclo del carbono acuático concierne a los movimientos del carbono a través de los ecosistemas marinos y el ciclo del carbono terrestre concierne al movimiento de carbón a través de ecosistemas terrestres.

El ciclo del carbono está basado en dióxido de carbono (CO2), el cual puede ser encontrado en el aire en forma gaseosa, y en agua en forma disuelta. Las plantas terrestres usan dióxido de carbono atmosférico de la atmósfera, para generar oxígeno que sostienen la vida animal. Las plantas acuáticas también generan oxígeno, pero usan dióxido de carbono del agua.

El proceso de generación de oxígeno es llamado fotosíntesis. Durante la fotosíntesis, las plantas y otros productores transfieren dióxido de carbono y agua dentro de carbohidratos completos, como la glucosa, bajo la influencia de la luz solar. Únicamente las plantas y algunas bacterias tienen la habilidad de conducir este proceso, porque ellos proseen clorofila, un pigmento molecular en las hojas con el que pueden capturar energía solar.

La reacción general de la fotosíntesis es:

Dióxido de carbono + agua + energía solar -> glucosa + oxígeno
6 CO2 + 6 H2O + energía solar -> C6H12O6 + 6 O2


El oxígeno que es producido durante la fotosíntesis sostendrá formas de vida no productoras como animales y la mayoría de microorganismos. Los animales son llamados consumidores, porque usan el oxígeno que es producido por las plantas. El dióxido de carbono es liberado de nuevo en la atmósfera durante la respiración de los consumidores, los cuales descomponen la glucosa y otros compuestos orgánicos complejos y convierte el carbono otra vez en dióxido de carbono para ser reusado por los productores.

El carbono que es usado por los productores, consumidores y descomponedores circula muy rápidamente a través del aire, el agua y la biota. Pero el carbono también puede ser almacenado como biomasa en las raíces de los árboles y otra materia orgánica por muchas décadas. Este carbono es liberado nuevamente a la atmósfera por descomposición, como se indica antes.

No toda la materia orgánica es inmediatamente descompuesta. Bajo ciertas condiciones la materia orgánica de las plantas se acumula más rápido de lo que se descompone dentro de un ecosistema. El excedente es alojado en depósitos subterráneos. Cuando las capas de sedimento se comprimen, esta materia se formará combustible fósil, después de muchos siglos. Los procesos geológicos de largo plazo pueden exponer el carbono de estos combustibles al aire, después de un largo periodo de tiempo, pero usualmente el carbono del combustible fósil es liberado durante los procesos de combustión humana.

La combustión de combustibles fósiles nos ha provisto de energía por tanto tiempo como podemos recordar. Pero la población humana en el mundo se ha ido expandiendo y con ella nuestra demanda por energía. Esto es porque los combustibles fósiles son quemados muy extensamente. Lo que no se ha dado sin consecuencias, porque estamos quemando combustibles fósiles mucho más rápido de lo que estos se producen. Debido a nuestras acciones los combustibles fósiles se han vuelto recursos no renovables.

Además, la combustión de combustibles fósiles adhiere dióxido de carbono al aire, algunos de estos se liberan durante procesos naturales, tales como las erupciones volcánicas.

En los ecosistemas acuáticos el dióxido de carbono puede estar almacenado en rocas y sedimentos. Toma un largo tiempo antes de que este dióxido de carbono sea liberado a través de la meteorización de rocas o procesos geológicos que arrastran sedimento a la superficie del agua. 

El dióxido de carbono que es almacenado en agua estará presente ya sea como iones de carbonato o de bicarbonato. Estos iones son una parte importante de los almacenamientos naturales que previenen que el agua se vuelva demasiado ácida o demasiado básica. Cuando el sol calienta el agua, los iones de carbonato y bicarbonato serán regresados a la atmósfera como dióxido de carbono.

Representación esquemática de la parte acuática y terrestre del ciclo del carbono:



1)  El Ciclo Acuático del Carbono

2) The terrestrial carbon cycle

Dióxido de Carbono (Gas de Invernadero)

Como es conocido principalmente por las personas, el dióxido de carbono es un gas de efecto invernadero, lo cual básicamente significa que demasiado dióxido de carbono en el aire causa a la tierra un sobre calentamiento.

Los seres humanos emiten grandes cantidades de dióxido de carbono durante los procesos de combustión y en esto consiste el efecto invernadero. El efecto invernadero significa que el clima es afectado por las concentraciones de gases invernadero en la tierra.

En las últimas décadas se ha desarrollado un clima más caliente debido a las grandes cantidades de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero que nosotros emitimos. Este calentamiento climático puede causar problemas, como el derretimiento de grandes formaciones de hielo en el Ártico.

Para más información sobre CO2, diríjase a la página de Dióxido de Carbono

Para más información sobre Carbono, diríjase a la Tabla Periódica

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As many people know carbon dioxide is a greenhouse gas, which basically means that too much carbon dioxide in air causes the earth to warm up.
Humans emit great amounts of carbon dioxide during combustion processes and because of this, the greenhouse effect consisted. The greenhouse effect means that the climate is affected by the concentrations of greenhouse gasses on earth.
In the past few decades a warmer climate has developed, because of the large amounts of carbon dioxide and other greenhouse gases that we emit. This warmer climate can cause problems, such as the melting of large ice formations at the Arctic's.

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