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Profundizando en el ciclo del carbono

Introducción

oda la vida existente en la Tierra se basa en el elemento del carbono. El carbono es el principal constituyente químico de la mayoría de la materia orgánica, sin embargo, en peso, no es de los más abundantes en la corteza terrestre. De hecho, ese peso sólo constituye el 0,032% de la litosfera. En comparación, el oxígeno y el silicio, respectivamente, constituyen el 45,2% y el 29,4% de las rocas de la superficie terrestre.

En nuestro planeta el carbono se almacena de la siguiente forma:

• Como moléculas orgánicas en organismos tanto vivos como muertos que se encuentran en la biosfera.
• Como gas de dióxido de carbono en la atmósfera.
• Como materia orgánica en los suelos.
• En la litosfera, como combustibles fósiles y depósitos de rocas sedimentarias, tales como la piedra caliza, dolomita y tiza.
• En los océanos, como dióxido de carbono atmosférico disuelto, y en las conchas de carbonato cálcico en los organismos marinos.

El dióxido de carbono en la fotosíntesis y la respiración

Los ecosistemas obtienen la mayor parte del dióxido de carbono de la atmósfera. Un número de organismos autótrofos se han especializado en mecanismos que permiten la absorción de este gas en sus células. Con el agua, y la energía procedente de la radiación solar, estos organismos utilizan la fotosíntesis para convertir químicamente el dióxido de carbono en  moléculas de azúcar, proteínas y otros compuestos.

Las plantas verdes procesan el dióxido de carbono atmosférico y lo acumulan en sus células en forma de variados compuestos.

Cada año, la fotosíntesis de las plantas terrestres mueven una masa alrededor de 110 petagramos de carbono desde la atmósfera a la biota.

1 petagramo = 10¹⁵ gramos = 10¹² kilogramos = 1 billón de toneladas métricas; de modo que 110 petagramos = 110 millones de toneladas métricas.

Estas moléculas pueden ser modificadas químicamente por estos organismos a través de la adición de otros elementos metabólicos, para producir compuestos más complejos como proteínas, celulosa, y aminoácidos. Parte de la materia orgánica producida en las plantas se transmite a los animales heterótrofos a través de su consumo.

El carbono es liberado de los ecosistemas como gas dióxido de carbono por el proceso de la respiración. La respiración se realiza en plantas y animales e implica la descomposición de moléculas orgánicas a base de carbono en gas de dióxido de carbono y otros subproductos. Los detritus de la cadena alimentaria contienen un número de organismos cuya principal función ecológica es la descomposición de la materia orgánica en sus componentes abióticos. Cada año, la respiración de los distintos organismos detritívoros devuelve a la atmósfera casi la mitad (unos 50 petagramos, o 50 mil millones de toneladas métricas) de dióxido de carbono que es absorbido por la fotosíntesis.

Una parte de la materia orgánica pasa a convertirse en carbono del suelo

El carbono que fluye desde la atmósfera a la biota se convierte, en parte, en detritus de la cadena alimentaria. La materia orgánica parcialmente descompuesta pasa en cierta cantidad a almacenarse como carbono del suelo. Con el tiempo, la materia orgánica del suelo se descompone en sus componentes, agua y dióxido de carbono, que son devueltos a la atmósfera.

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