6.27: Ciclo de Carbono

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¿Cómo podría no ser una mala idea liberar tanta contaminación a la atmósfera?

La quema de combustibles fósiles, como el petróleo, libera carbono a la atmósfera. Este carbono debe ser ciclado -retirado de la atmósfera- de vuelta a los organismos vivos, o se queda en la atmósfera. El aumento de carbono en la atmósfera contribuye al efecto invernadero en la Tierra.

El ciclo del carbono

El agua que fluye puede disolver lentamente el carbono en la roca sedimentaria. La mayor parte de este carbono termina en el océano. El océano profundo puede almacenar carbono durante miles de años o más. La roca sedimentaria y el océano son importantes reservorios de carbono almacenado. El carbono también se almacena durante diferentes períodos de tiempo en la atmósfera, en organismos vivos y como depósitos de combustibles fósiles. Estas son todas partes del ciclo del carbono, que se muestra en la Figura a continuación.

¿Por qué es importante reciclar carbono? Recordemos que el carbono es la piedra angular de los compuestos orgánicos, los compuestos necesarios para la vida. Pero, ¿los organismos hacen su propio carbono? ¿Tienen los genes que codifican proteínas necesarias para producir carbono? No. De hecho, no existen tales genes. El carbono debe reciclarse de otros organismos vivos, del carbono en la atmósfera y del carbono en otras partes de la biosfera.

Carbono en la Atmósfera

Aunque el carbono se puede encontrar en el agua del océano, rocas y sedimentos y otras partes de la biosfera, la atmósfera puede ser el reservorio de carbono más reconocible. El carbono se presenta en diversas formas en diferentes partes del ciclo del carbono. Algunas de las diferentes formas en las que aparece el carbono se describen en la Tabla siguiente. CLAVE: C = Carbono, O = Oxígeno, H = Hidrógeno

Forma de Carbono	Fórmula química	Estado	Embalse Principal
Dióxido de Carbono	CO ₂	Gas	Atmósfera
Ácido Carbónico	H ₂ CO ₃	Líquido	Océano
Ion Bicarbonato	HCO ₃ ⁻	Líquido (ion disuelto)	Océano
Compuestos Orgánicos	Ejemplos: C ₆ H ₁₂ O ₆ (Glucosa), CH ₄ (Metano)	Gas Sólido	Sedimentos orgánicos de la biosfera (combustibles fósiles)
Otros Compuestos de Carbono	Ejemplos: CaCo ₃ (Carbonato de Calcio), CaMG (CO ₃) ₂ (Carbonato de Calcio Magnesio)	Sólido Sólido	Roca Sedimentaria, Conchas, Roca Sedimentaria

Carbono en dióxido de carbono

El carbono oscila rápidamente entre los organismos y la atmósfera. En la atmósfera, el carbono existe principalmente como dióxido de carbono (CO ₂). El dióxido de carbono circula a través de la atmósfera por varios procesos diferentes, incluidos los que se enumeran a continuación.

Los organismos vivos liberan dióxido de carbono como subproducto de la respiración celular.
La fotosíntesis elimina el dióxido de carbono de la atmósfera y lo utiliza para elaborar compuestos orgánicos.
El dióxido de carbono se desprende cuando los organismos muertos y otros materiales orgánicos se descomponen.
La quema de material orgánico, como los combustibles fósiles, libera dióxido de carbono.
El carbono circula mucho más lentamente a través de procesos geológicos como la sedimentación. El carbono puede almacenarse en roca sedimentaria durante millones de años.
Cuando los volcanes entran en erupción, desprenden dióxido de carbono que se almacena en el manto.
El dióxido de carbono se libera cuando la piedra caliza se calienta durante la producción de cemento.
El agua del océano libera dióxido de carbono disuelto a la atmósfera cuando aumenta la temperatura del agua.
El dióxido de carbono también se elimina cuando el agua del océano se enfría y disuelve más dióxido de carbono del aire.

Debido a las actividades humanas, hoy en día hay más dióxido de carbono en la atmósfera que en los últimos cientos de miles de años. La quema de combustibles fósiles ha liberado grandes cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera. La tala de bosques y la tala de tierras también ha aumentado el dióxido de carbono a la atmósfera debido a que estas actividades reducen el número de organismos autótrofos que consumen dióxido de carbono en la fotosíntesis. Además, la limpieza a menudo implica quemar, lo que libera dióxido de carbono que anteriormente se almacenaba en autótrofos.

Resumen

El carbono debe reciclarse a través de organismos vivos o se queda en la atmósfera.
El carbono oscila rápidamente entre los organismos y la atmósfera.
Debido a las actividades humanas, hoy en día hay más dióxido de carbono en la atmósfera que en los últimos cientos de miles de años.

Revisar

¿Cuál es el papel del ciclo del carbono?
¿Por qué es importante el ciclismo de carbono?
Describir un método importante para que el carbono sea ciclado.
¿Cómo han aumentado las actividades humanas los niveles de dióxido de carbono atmosférico

Imagen	Referencia	Atribuciones
	[Figura 1]	Crédito: Mariana Ruiz Villarreal (LadyofHats) para Fundación CK-12; Estomas: Instalación de Microscopio Electrónico Dartmouth; Hoja: Jon Sullivan Fuente: Fundación CK-12; Estomas: Commons.wikimedia.org/wiki/Archivo:Tomato_Leaf_Estomate_1-color.jpg; Hoja: Commons.wikimedia.org/wiki/Archivo:Leaf_1_web.jpg Licencia: Dominio público; CC BY-NC 3.0
	[Figura 2]	Crédito: Mariana Ruiz Villarreal (LadyofHats) para Fundación CK-12; Amy Goldstein; Jami Dwyer Fuente: Fundación CK-12; http://www.flickr.com/photos/amylovesyah/3945525048/; Commons.wikimedia.org/wiki/Archivo:Lacanja_Burn.jpg Licencia: CC BY-NC 3.0; CC BY 2.0; Dominio público