Ciclo Del Carbono

CICLO DEL CARBONO

Un 18% de la materia orgánica viva está constituida por carbono, la capacidad de dichos átomos de unirse unos con otros, proporciona la base de la diversidad molecular así como el tamaño molecular. Por tanto el carbono es un elemento esencial en todos los seres vivientes.

A parte de la materia orgánica, el carbono se combina con el oxígeno para formar monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), también forma sales como el carbonato de sodio (Na2CO3) y el carbonato de calcio (en rocas carbonatadas, como calizas y estructuras de corales.

Aunque la mayor parte del carbono se halla inmovilizado en la corteza terrestre en forma de rocas (sobre todo rocas calizas), otra porción se encuentra en los combustibles fósiles, principalmente carbón y petróleo, formados hace millones de años y es devuelto a la atmósfera a través de la combustión que se realiza por medio de la oxidación de moléculas de carbono, o sea, la combinación del carbono con moléculas de oxigeno formando dióxido de carbono y agua y liberando luz y energía térmica.

A lo largo de la historia del planeta, ha existido una acumulación de dióxido de carbono que no se ha podido incorporar al ciclo. Esto se observa a través de la formación de rocas carbonadas llamadas calizas o de combustibles fósiles tales como el carbón, el gas natural y el petróleo. Empero, la actividad del hombre ha determinado la vuelta de importantes cantidades de ese carbono, que durante tanto tiempo habían permanecido separado, lo cual, según parece, está ocasionando severos problemas a la biosfera.

El movimiento del carbono a través del medio biótico y abiótico se conoce como el ciclo del carbono, y está directamente relacionado al dióxido de carbono. Depende de procesos tanto naturales como antropogénicos que implican su absorción y transformación en el suelo.

El ciclo comienza cuando las plantas, a través de la fotosíntesis y utilizando la clorofila como catalizador, emplean el dióxido de carbono que está presente en la atmósfera o disuelto en el agua; al descomponerse el dióxido de carbono, el carbono pasa a ser parte de los tejidos vegetales en forma de hidratos de carbono (glucosa), grasas y proteínas, pues todas las moléculas orgánicas están formadas por cadenas de carbono, mientras que el oxígeno es reintegrado a la atmósfera o al agua mediante la respiración.

Fotosíntesis

Así, el carbono pasa a los herbívoros que consumen plantas y de ese modo, lo utilizan y degradan en compuestos de carbono. Una parte de estos, se almacena en los tejidos animales de los herbívoros y por medio de la depredación llega a los carnívoros, sin embargo parte de este carbono es liberado en forma de gas, mediante la respiración de los seres vivos, produciendo de este modo dióxido de carbono. Aunque también cabe mencionar que las actividades volcánicas y los incendios forestales espontáneos, son considerados como emisores de dióxido de carbono a la atmósfera.

Los seres vivos que habitan en el medio acuático toman el dióxido de carbono del agua, ya que la solubilidad de este gas en el agua es muy superior a la de otros gases, tales como el oxígeno o el nitrógeno. En los ecosistemas marinos algunos organismos convierten parte del dióxido de carbono que toman, en carbonato de calcio (CaCO3) que necesitan para formar sus conchas, caparazones o sus esqueletos como en el caso de los arrecifes. Cuando estos organismos mueren, sus estructuras se depositan en el fondo formando rocas sedimentarias calizas en las que el carbono queda retirado del ciclo durante miles y hasta millones de años, regresando lentamente de nuevo al ciclo, cuando las rocas se van disolviendo.

En última instancia, todos los compuestos del carbono se degradan por medio de la descomposición, y el carbono es liberado en forma de dióxido de carbono, que es a su vez es utilizado de nuevo por las plantas, continuando así su permanencia en el ciclo.

En una escala mayor, el ciclo del carbono implica un intercambio de dióxido de carbono entre las dos grandes reservas: la atmósfera y las aguas del planeta. Siendo retenido en este ultimo, en las aguas continentales, marinas, y especialmente, en las aguas superficiales. El dióxido de carbono atmosférico pasa al agua por medio de la difusión, a través de la interfase aire-agua. Si la concentración de dióxido de carbono en el agua es inferior a la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera, éste se difunde en la primera, pero si la concentración de dióxido de carbono es mayor en el agua que en la atmósfera, el agua libera dióxido de carbono al aire.

FORMAS ALOTROPICAS DEL CARBONO

Se denomina alotropía a la existencia de diversas formas de un elemento químico, con estructura diferente pero un mismo estado físico. Por ejemplo, el oxígeno gas se presenta como dioxígeno (O2) yozono (O3), el fósforo sólido en formas blancay roja, el azufre sólido como plástico, rómbico y monoclínico, etc. En cuanto al carbono, desde hace tiempo se conocen dos formas alotrópicas(figura 1): el diamante –con los átomos en una red tetraédrica–y el grafito –una red hexagonal plana–.

El coque es el residuo sólido que se obtiene después de separar los componentes volátiles del petróleo crudo o del carbón. La combustión incompleta de los compuestos orgánicos produce hollín. El negro de carbón

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