El carbón es el cuarto elemento de mayor abundancia en el universo y es absolutamente esencial a la vida terrestre. En realidad, el carbón constituye la definición propia de vida y su presencia o ausencia ayuda a definir si una molécula es considerada orgánica o inorgánica. Cada organismo sobre la Tierra necesita del carbón ya sea para su estructura, su energía, o en el caso de los humanos, para ambos. Descontando el agua, somos mitad carbón. Además, el carbón se encuentra en formas tan diversas como en el gas de dióxido de carbón (CO2), y en sólidos como la caliza (CaCO3), la madera, plástico, diamantes y grafito.
En sus diferentes formas, el movimiento del carbón en la atmósfera, océanos, bioesfera, y geoesfera está descrito en el ciclo carbónico (Figura 1). Este ciclo consiste de varios bancos de almacenamiento de carbón (texto negro) y los procesos por los cuales varias de estos bancos o mantos intercambian carbón (las flechas moradas y los números). Si la cantidad de carbón que penetra en un manto es mayor de la que sale, el manto está considerado un pozo neto de carbón. Si la cantidad de carbón que sale de un manto es mayor de la que entra, el manto está considerado una fuente neta de carbón.
EL CICLO CARBONICO BIOLOGICO
La biología ocupa un importante papel en el movimiento del carbón entre la tierra, océano y atmósfera a través del proceso de fotosíntesis y respiración. Virtualmente toda la vida multicelular en la Tierra depende de la producción de azúcares de la luz solar y del dióxido de carbón (fotosíntesis) y del desgaste metabólico (respiración) de esos azúcares para producir la energía necesaria para el movimiento, crecimiento y reproducción. Las plantas toman el dióxido de carbón (CO2) de la atmósfera durante la fotosíntesis y sueltan el CO2 a la naturaleza durante la respiración a través de las siguientes reacciones químicas:
RESPIRACIO:C6H12O6 (materia orgánica) + 6O2 6CO2 + 6 H2O + energía
FOTOCINTESIS:energía (luz solar) + 6CO2 + H2O C6H12O6 + 6O2
A través de la fotosíntesis, las plantas verdes usan la energía solar para convertir el dióxido de carbón atmosférico en carbohidratos (azúcares). Las plantas y los animales usan estos carbohidratos (y otros productos derivados de estos) a través de un proceso llamado respiración, el reverso de la fotosíntesis. La respiración suelta la energía contenida en los azúcares para uso del metabolismo y cambia el "combustible" que es el carbohidrato en dióxido de carbón. Éste, a su vez, retorna a la atmósfera. Cada año, la cantidad de carbón tomada por la fotosíntesis y retornada a la atmósfera por la respiración es aproximadamente 1,000 veces mayor que la cantidad de carbón que se mueve a través del ciclo geológico en un año.
CICLO DEL CARBONO
Los productos finales de la combustión son co2, vapor de agua y carbono. El equilibrio en la producción y consumo de cada uno de ellos por medio de la fotosíntesis hace posible la vida. Los vegetales verdes que contienen clorofila toman el co2 del aire y durante la fotosíntesis liberan oxígeno, además producen el material nutritivo indispensable para los seres vivos. Como todas las plantas verdes de la tierra ejecutan ese mismo proceso diariamente, no es posible siquiera imaginar la cantidad de co2 empleada en la fotosíntesis. En la medida de que el co2 es consumido por las plantas, también es remplazado por medio de la respiración de los seres vivos, por la descomposición de la materia orgánica y como producto final de combustión del petróleo, hulla, gasolina, etc. En el ciclo del carbono participan los seres vivos y muchos fenómenos naturales como los incendios.
El Ciclo del carbono es básico en la formación de las moléculas de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos; pues todas las moléculas orgánicas están formadas por cadenas de carbonos enlazados entre sí.
Es un elemento químico de número atómico 6 y símbolo C. Es sólido a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante. Es el pilar básico de la química orgánica. Se conocen cerca de 10 millones de compuestos de carbono, y forma parte de todos los seres vivos conocidos.
La reserva fundamental de carbono, en moléculas de CO2 que los seres vivos puedan asimilar, es la atmósfera y la hidrosfera. Este gas está en la atmósfera en una concentración de más del 0,03% y cada año aproximadamente un 5% de estas reservas de CO2 se consumen en los procesos de fotosíntesis, es decir que todo el anhídrido carbónico se renueva en la atmósfera cada 20 años.
La vuelta de CO2 a la atmósfera se hace cuando en la respiración los seres vivos oxidan los alimentos produciendo CO2. En el conjunto de la biosfera la mayor parte de la respiración la hacen las raíces de las plantas y los organismos del suelo y no, como podría parecer, los animales más visibles.
Los seres vivos acuáticos toman el CO2 del agua. La solubilidad de este gas en el agua es muy superior a la del aire.
TIPOS DE CICLOS
El ciclo del carbono (CO2) es la sucesión de transformaciones que sufre el
El almacenamiento del carbono en los depósitos fósiles supone en la práctica una rebaja de los niveles atmosféricos de dióxido de carbono. Si éstos depósitos se liberan, como se viene haciendo desde tiempo inmemorial con el carbón, o más recientemente con el petróleo y el gas natural; el ciclo se desplaza hacia un nuevo equilibrio en el que la cantidad de CO2 atmosférico es mayor; más aún si las posibilidades de reciclado del mismo se reducen al disminuir la masa boscosa y vegetal.
La explotación de combustibles fósiles para sustentar las actividades industriales y de transporte (junto con la deforestación) es hoy día una de las mayores agresiones que sufre el
HECHO POR: SERGIO CUEVAS RAMOS
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