El ciclo del carbono

El carbono es la base de toda la materia orgánica en la Tierra, y se recicla a través del ecosistema en dos procesos primarios: uno en el que el carbono se intercambia entre organismos vivos, y otro en el que el ciclo del carbono se desarrolla durante largos períodos de tiempo a través de restos orgánicos fosilizados, la intemperie de las rocas y la actividad volcánica. Las actividades humanas, como el aumento de las prácticas agrícolas y la quema de combustibles fósiles, han afectado en gran medida al equilibrio del ciclo natural del carbono.

El ciclo del carbono biológico

Todos los seres vivos están compuestos de moléculas orgánicas que contienen átomos del elemento carbono. El carbono existe en la atmósfera como gas de dióxido de carbono, que reacciona con el agua para formar bicarbonato. Durante la fotosíntesis, los productores primarios (o autótrofos) convierten el dióxido de carbono y el bicarbonato en compuestos orgánicos que contienen carbono, como la glucosa, para proporcionar energía para el crecimiento, el mantenimiento y otros procesos.

Los heterótrofos reciben carbono orgánico para el crecimiento y el mantenimiento mediante el consumo de autótrofos. A través del proceso de respiración celular, estas moléculas orgánicas se descomponen para liberar la energía almacenada dentro de ellas. Los subproductos de este proceso son el agua y el dióxido de carbono, que se libera a la atmósfera a través de la respiración, continuando el ciclo.

El carbono también puede volver al medio ambiente como desecho animal o como material en descomposición de organismos muertos. Los descomponedores, como bacterias y hongos, descomponen estos materiales en dióxido de carbono y compuestos orgánicos.

Ciclos geológicos a largo plazo

El carbono se almacena durante períodos prolongados de tiempo en la atmósfera, grandes cuerpos de agua, sedimentos oceánicos, tierra, restos de animales fosilizados y el interior de la Tierra. El dióxido de carbono de la atmósfera se disuelve en el agua del océano, reacciona con moléculas de agua y se convierte en carbonatos. Combinados con iones de calcio, estos carbonatos conforman las conchas de carbonato de calcio de muchos organismos marinos, como corales y ostras. Cuando estos organismos mueren, sus restos se descomponen y pueden hundirse en el fondo del océano y gradualmente convertirse en parte del sedimento. Este sedimento finalmente forma piedra caliza, que constituye el mayor depósito de carbono de la Tierra.

Los árboles grandes y longevos también pueden almacenar carbono en sus cuerpos durante siglos. Como un sumidero a largo plazo (depósito de carbono), los restos de organismos almacenan carbono en forma de combustibles fósiles, como carbón, petróleo y gas natural, en las profundidades de la tierra durante millones de años. El carbono almacenado bajo la superficie de la Tierra puede regresar a la superficie y a la atmósfera durante las erupciones volcánicas.

Impactos humanos en el ciclo del carbono

La quema de combustibles fósiles y madera está liberando cantidades sustanciales de dióxido de carbono a la atmósfera, alterando el clima mundial. Además, la deforestación y el aumento de las prácticas agrícolas están afectando el ciclo del carbono natural al reducir la cantidad de materia orgánica en el suelo, disminuir el almacenamiento de carbono y aumentar los niveles de gases de efecto invernadero, como el metano, en la atmósfera.