El valor del ciclo del carbono

Ciclo del carbono

Ciclo del carbono.

El ciclo del carbono son las transformaciones químicas de compuestos que contienen carbono en los intercambios entre biosfera, atmósfera, hidrosfera y litosfera. Es un ciclo de gran importancia para la supervivencia de los seres vivos en nuestro planeta, debido a que de él depende la producción de materia orgánica que es el alimento básico y fundamental de todo ser vivo.

El carbono es un componente esencial para los vegetales y animales. Interviene en la fotosíntesis bajo la forma de CO2 (dióxido de carbono) o de H2CO3 (ácido carbónico), tal como se encuentran en la atmósfera. Forma parte de compuestos como: la glucosa, carbohidrato fundamental para la realización de procesos como la respiración y la alimentación de los seres vivos, y del cual se derivan sucesivamente la mayoría de los demás alimentos.

Cada paso del proceso

Ciclo del Carbono

El elemento más importante en el reino biológico que sirve como piedra angular de la estructura es el carbono. Aun cuando la fuente principal de carbono, el CO2 existe en cantidades siempre pequeñas. Los tejidos vegetales y las células microbianas contienen grandes cantidades de carbono. El dióxido de carbono es convertido a carbono orgánico, principalmente por la acción de los organismos foto autotróficos (las plantas verdes superiores en la tierra y las algas en hábitats acuáticos.) Estos suministran los nutrientes orgánicos necesarios para los animales heterotróficos y para los organismos microscópicos que no contienen clorofila.

Los organismos fotosintéticos fijan constantemente el carbono formando compuestos orgánicos con ayuda de la luz solar y una vez que el elemento se ha fijado, no puede utilizarse para generar nuevas plantas. Para que los organismos superiores sigan proliferando, es necesario, que los materiales carbonados sean descompuestos y regresados a la atmósfera.

En su forma más simple, el ciclo del carbonó gira en torno al CO2 su fijación y regeneración. Las plantas verdes utilizan este gas como única fuente de carbono y la materia carbonada sintetizada de esta manera sirve para abastecer al mundo animal con carbonó orgánico preformado. El metabolismo microbiano ocupa el papel principal en la secuencia cíclica después de la muerte de las plantas o animales. Los tejidos muertos son descompuestos y transformados en células microbianas y en un amplio conjunto heterogéneo como humus o fracción orgánica del suelo.

El ciclo se completa y el carbono se hace disponible nuevamente, con la descomposición final y la producción del CO2 a partir del humus y tejidos en descomposición.

Ciclo del Nitrógeno

La disponibilidad biológica de nitrógeno, fósforo y potasio es de considerable importancia económica porque son los principales nutrientes vegetales que se derivan del suelo. De los tres, el nitrógeno es la más susceptible a las transformaciones microbianas. Este elemento es la unidad estructural clave de la molécula de proteína sobre la cual se basa toda la vida y por consiguiente es un componente indispensable del protoplasma de plantas, animales y microorganismos. Debido a la posición crítica del suministro de nitrógeno en la producción de cultivos en la fertilidad del suelo, una marcada deficiencia reduce la producción y la calidad de las cosechas; y también a causa de que es uno de los pocos nutrientes del suelo que se pierde por volatización así como por lixiviación, requiere de una conservación y mantenimiento constantes.

El nitrógeno sufre un número de transformaciones que involucran a compuestos orgánicos, inorgánicos y volátiles.

Estas transformaciones ocurren Simultáneamente pero a menudo los pasos son individuales efectúan objetivos opuestos. Las reacciones también pueden verse en términos de un ciclo en el cual el elemento es manejado a discreción por la micro flora. Una pequeña parte del gran reservorio de N2 en la atmósfera es convertido en compuestos orgánicos por algunos microorganismos de vida libre o por una asociación de planta - microorganismo que toma el elemento directamente aprovechable por la planta. El nitrógeno presente en las proteínas o ácidos nucleídos de los tejidos vegetales es usado por los animales. En el cuerpo animal el nitrógeno se convierte a otros compuestos simples y complejos. Cuando los animales y las plantas son sujetos a la degradación microbiológica, el nitrógeno orgánico es liberado como amonio que a su vez es utilizado por la vegetación.

La parte del ciclo del nitrógeno dirigido por el metabolismo está compuesto de varias transformaciones individuales. En la mineralización. Del nitrógeno parte de la gran reserva de complejos orgánicos en el suelo es descompuesta y convertida a iones inorgánicos que son usados por las plantas como amonio y nitrato. La mineralización microbiana da como resultado la degradación de las proteínas, poli péptidos, aminoácidos, ácidos nucleídos y otros compuestos orgánicos. Contrastando con la conversión de sustancias complejas a simples, está la inmovilización del nitrógeno o asimilación. La inmovilización microbiológica lleva a la biosíntesis de moléculas complejas del protoplasma microbiano a partir del amonio y nitrato. La mineralización de nitrógeno orgánico y la asimilación por la micro flora de los iones inorgánicos sucede simultáneamente.

El nitrógeno, una vez en forma de nitrato, puede perderse del suelo de varias formas a causa de su solubilidad en la solución del suelo, el nitrato se mueve fácilmente colocándose por debajo de la zona de penetración radicular.

Representación simbólica de las principales reacciones químicas llevadas a cabo en dicho ciclo.

CO2 + H2O + energía « CH2O (carbohidrato) + O2

CO2 + CO3 2- (carbonato) + H2O « 2HCO3 (bicarbonato)

CO2 + H2O « H2CO3 (ácido carbónico)

(Ca, Mg) SiO3 (roca silicato) + 2CO2 + 3H2O ® (Ca, Mg)2 + 2HCO3- (bicarbonato)+ Si (OH) 4

La incrementación de CO2 en la atmosfera y que lo ha ocasionado

Entre el 2000 y el 2006, las actividades humanas como la quema de combustibles fósiles, la fabricación de cemento, y la deforestación tropical, han experimentado una tasa de crecimiento anual del dióxido de carbono atmosférico que es la más alta desde que se empezó la monitorización continua en 1959. La tasa de crecimiento del dióxido de carbono atmosférico es significativamente mayor que las de los años ochenta y los noventa, que eran de 1,58 ppm y 1,49 ppm por año,

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