Ciclo del carbono

Ana Zita
Ana Zita
Doctora en Bioquímica

El ciclo biogeoquímico del carbono es una variedad de procesos donde el carbono se intercambia entre la atmósfera, la materia orgánica, el océano y la corteza terrestre. Es decir, el ciclo del carbono es una forma de reciclaje del carbono en diferentes compuestos químicos, estados de la materia y ecosistemas.

El ciclo del carbono consiste en la transformación de este elemento para ser utilizado por los seres vivos como fuente de energía, y su retorno al medio ambiente, donde puede ser reutilizado nuevamente.

Características del ciclo del carbono

  • Es un ciclo global: el carbono está distribuido por toda la esfera terrestre.
  • Presenta diferentes composiciones químicas: tenemos dióxido de carbono CO2 en la atmósfera y disuelto en los océanos, en proteínas, lípidos, carbohidratos y otras moléculas orgánicas en los seres vivos y como carbonatos en las rocas.
  • Fluye entre reservorios o depósitos: orgánicos como la biomasa de los organismos vivos e inorgánicos, como la atmósfera y los océanos.
  • Presenta dos fases o subciclos: biológico y geológico.

Fases del ciclo del carbono

El ciclo del carbono puede ser desglosado en dos fases o etapas. de acuerdo a los procesos físicos y químicos involucrados: biológico y geológico.

Ciclo biológico del carbono

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Procesos a corto plazo del ciclo del carbono.

El ciclo biológico se inicia con la fijación del CO2 por parte de las plantas y algunas bacterias a través de la fotosíntesis. Las plantas terrestres captan el CO2 de la atmósfera y las plantas acuáticas lo adquieren del dióxido de carbono disuelto en el agua. El CO2 regresa a la atmósfera por medio de la respiración celular de los seres vivos y la descomposición de la materia orgánica en el suelo.

Los depósitos orgánicos comprenden la biomasa de los organismos vivos, la materia orgánica enterrada en las profundidades, y la materia orgánica disuelta o suspendida en los océanos y en sedimentos superficiales.

La principal fuente de dióxido de carbono atmosférico es la respiración, la combustión y la pudrición.

¿Cuáles son los procesos involucrados en el ciclo biológico del carbono?

Los procesos que se producen en el ciclo biológico del carbono toman poco tiempo en ocurrir, de horas a meses, por lo que se consideran a corto plazo:

  • Fotosíntesis.
  • Respiración.
  • Intercambio aire-mar de CO2.
  • Acumulación de humus en el suelo: producto de la descomposición de la materia orgánica (organismos muertos, restos vegetales) por microorganismos.

Ciclo geológico del carbono

Esquema del ciclo de carbono a largo plazo
Esquema del ciclo del carbono a largo plazo

El ciclo geológico o biogeoquímico se refiere al movimiento del carbono entre las diferentes capas terrestres que toma largos períodos de tiempo.

Los depósitos inorgánicos consisten de carbono en su estado gaseoso dióxido de carbono CO2 disuelto en el agua y en la atmósfera, y como ión bicarbonato HCO3- e iones carbonatos CO32-, disuelto en aguas superficiales y marinas y como minerales de carbonato en rocas, suelos y sedimentos.

La litosfera es el reservorio de la mayor parte del carbono global con cerca del 20% en la forma de combustibles orgánicos fósiles.

¿Cuáles son los procesos del ciclo geológico del carbono?

Los procesos a largo plazo del ciclo de carbono toman de años a miles de años son:

  • Formación de rocas.
  • Erosión.
  • Fosilización.

Importancia del ciclo del carbono

El ciclo del carbono permite el intercambio de materiales entre los seres vivos y el ambiente o materia inerte que lo rodea. El carbono es un elemento fundamental para los seres vivos, ya que forma parte de las proteínas, lípidos y carbohidratos.

El carbono en la atmósfera, particularmente en forma de dióxido de carbono, es uno de los elementos claves en la evolución de la vida sobre la Tierra. El CO2 en el aire es responsable del efecto invernadero, que en los inicios del planeta permitió el calentamiento de la superficie terrestre y de esta manera, el florecimiento de las especies vivas.

Influencia del ser humano en el ciclo del carbono

Aparte de la respiración y la descomposición de materia orgánica, un mecanismo de liberación de CO2 al aire es por la combustión de combustibles fósiles, como carbón y petróleo. En esto, la humanidad tiene un rol preponderante desde finales del siglo XVIII con el inicio de la revolución industrial y con la sobrepoblación humana y la economía globalizada.

También a través de la deforestación, el ser humano contribuye, desfavorablemente, al incremento de dióxido de carbono en la atmósfera. Este aumento de CO2 en el aire se refleja también en un aumento del CO2 disuelto en los océanos. Con la deforestación, además se produce una disminución en los organismos fotosintéticos, principales agentes captadores del carbono gaseoso.

Vea también Fotosíntesis.

Referencia

Berner, R. A. (2003). The long-term carbon cycle. fossil fuels and atmospheric composition. Nature 426:323-326. DOI: 10.1038/nature02131