Profundizando en el ciclo del carbono (continuación)
El carbono en los océanos
El dióxido de carbono entra en las aguas oceánicas por difusión simple. Una vez disuelto en el agua marina, el dióxido de carbono puede permanecer como tal o puede ser convertido en carbonato (CO3-2) o bicarbonato (HCO3-). Cuando el CO2 entra en el océano, se forma ácido carbónico: CO2 + H2O → H2CO3
Estas dos reacciones logran un equilibrio químico en el que ambos se producen en proporciones iguales, manteniendo así una relación relativamente estable de CO2 a H2CO3. Otra reacción que es importante para controlar la acidez (es decir, los niveles de pH) de los océanos es la liberación de iones de hidrógeno y bicarbonato de: H2CO3 → H+ + HCO3- Esta reacción amortigua el agua marina ante los grandes cambios en el pH.
Ciertas formas de vida marina fijan bicarbonato de calcio (Ca2) para producir carbonato de calcio (CaCO3). Esta sustancia se utiliza para producir conchas y otras partes duras del cuerpo de organismos como corales, almejas, ostras, algunos protozoos y determinadas algas. Cuando estos organismos mueren, sus conchas y partes del cuerpo caen hasta el fondo del océano donde se acumulan en forma de depósitos ricos en carbonato. Después de largos períodos de tiempo, estos depósitos física y químicamente alterados se convierten en rocas sedimentarias. Los depósitos oceánicos son, con mucho, el mayor almacén de carbono del planeta.
Sedimentos cálcicos depositados en el fondo marino
El carbono en la litosfera
El carbono se almacena en la litosfera en ambas formas orgánica e inorgánica. Los depósitos inorgánicos incluyen combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas natural, esquistos bituminosos y depósitos sedimentarios a base de carbonato como piedra caliza. Las formas orgánicas incluyen basura, materia orgánica y sustancias húmicas que se encuentran en los suelos.
A través de los volcanes también se libera algún dióxido de carbono desde el interior de la litosfera. El dióxido de carbono liberado por volcanes puede entrar en la litosfera inferior cuando los sedimentos ricos en carbono y las rocas sedimentarias quedan subducidas y parcialmente fundidas por debajo de las zonas tectónicas.
El papel humano en el ciclo del carbono
Hasta hace poco, el flujo de carbono almacenado en los combustibles fósiles hacia la atmósfera era minúsculo, prácticamente nulo. El almacenamiento de combustible fósil era indiferente para el ciclo del carbono, al no poder ser procesado. Pero, la revolución industrial incrementó el uso de carbón, petróleo y gas natural. La quema de combustibles fósiles completa de nuevo el proceso hacia el dióxido de carbono y agua. Recién comenzado el presente siglo XXI, en sólo un año, los humanos quemaron alrededor de 4.6 billones de toneladas métricas de carbón; 28,1 millones de barriles de petróleo y 89 billones de pies cúbicos de gas natural. Todo ello, causó alrededor de 6,5 petagramos (6,5 billones de toneladas métricas) de carbono, que fluyó hacia la atmósfera desde su almacenamiento en la litosfera una vez procesados por los humanos.
La quema de combustibles fósiles propicia que la atmósfera reciba parte del carbono que permanece inerte en la litosfera
La combustión de combustibles fósiles no es el único flujo en el ciclo del carbono afectados por la actividad económica. Antes de la expansión de la civilización humana, la cantidad de carbono almacenado en la biota cambiaba muy lentamente de un año a otro, debido a que la cantidad absorbida a través de la fotosíntesis era casi igual a la cantidad emitida a través de la respiración y la descomposición. Pero la actividad humana ha alterado el almacenamiento biótico. Durante los últimos cientos de años, los humanos han reducido la superficie cubierta por bosques, en el proceso conocido como deforestación. Al reducir el número de árboles a través de la quema y/o tala, la deforestación reduce la cantidad de carbono almacenado en la biota. Este carbono fluye a la atmósfera. En última década del pasado siglo XX, la deforestación y otros cambios en los uso de la tierra, causó un considerable aumento de carbono cada año fluyendo desde la biota hacia la atmósfera. Una consecuencia de ese hecho, es la alarma creada y el interés de las naciones a lo largo del nuevo siglo en lograr acuerdos que reduzcan la agresión ambiental, a través de las diferentes Cumbres de la Tierra de Naciones Unidas.
El otro conjunto importante de flujos es el que mueve carbono de la atmósfera al océano y viceversa. Durante mucho tiempo, estos dos flujos estaban prácticamente equilibrados, y se ha mantenido por el flujo espontáneo de carbono entre almacenes de mayor y menor concentración. Estos movimientos de doble dirección entre atmósfera y océano son los que permiten que los volúmenes entre ambos mantengan un equilibrio permanente.
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