Reacciones químicas y el calentamiento global. El Ciclo Del Carbono

El Ciclo Del Carbono

El carbono constituye todas las moléculas orgánicas que forman a los seres vivos. Se encuentra en la atmósfera en forma de dióxido de carbono (CO2), en el suelo y disuelto en el agua.

Ciclo Del Carbono, ¿Cómo Funciona?

• Mediante la fotosíntesis, las plantas transforman el CO2 atmosférico, o del agua, en materia orgánica (carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucléicos), de la que se alimentan los seres vivos a través de las cadenas alimentarias,  donde pasa a formar parte del cuerpo de estos seres vivos.
• Luego el Carbono es devuelto al ambiente:
• Mediante el proceso de respiración: Durante la respiración, los animales y las plantas consumen materia orgánica y devuelven el CO2 a la atmósfera o al agua.
• Mediante los procesos de combustión: El carbono es incorporado a la atmósfera mediante los procesos de combustión que se generan en los incendios forestales, la actividad volcánica y el uso de petróleo, gas natural o carbón, en actividades industriales, de transporte y domésticas.
• Mediante la descomposición: Los restos de los animales y vegetales son descompuestos por las bacterias. En este proceso, se libera el CO2 a la atmósfera o al agua, donde es utilizado nuevamente por las plantas.[pic 1]

Pasos del Proceso

El ciclo básico comienza cuando las plantas toman el carbono del CO2 del agua (plantas acuáticas), del aire o del suelo (plantas terrestres) y con la energía de la luz del Sol producen alimentos (glucosa, sacarosa, almidón, celulosa, etc.) y liberan oxigeno al aire, al agua o al suelo, a través de la fotosíntesis, hacen uso del dióxido de carbono presente en la atmosfera o disuelto en el agua. El carbono pasa a formar parte de los tejidos vegetales en forma de hidratos de carbono, grasas y proteínas, y el oxigeno es devuelto a la atmosfera o al agua mediante la respiración. Así, el carbono pasa a los herbívoros que comen las plantas y de ese modo utilizan, reorganizan y degradan los compuestos de carbono. Gran parte de este carbono es liberado en forma de CO2 por la respiración, o como producto secundario del metabolismo, pero parte se almacena en los tejidos animales y pasa a los carnívoros, que se alimentan de los herbívoros. En última instancia, todos los compuestos del carbono se degradan  por descomposición, y el carbono que es liberado en forma de CO2, es utilizado de nuevo por las plantas. Así el carbono pasa a ellos colaborando en la formación de materia orgánica.

Reacciones Químicas del Ciclo del Carbono

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

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

CO2 + H2O « H2CO3 (ácido carbónico)

Calentamiento Global

El calentamiento global es un incremento de la temperatura media de la atmósfera de la Tierra y la superficie oceánica en el tiempo. La teoría del calentamiento global postula que estos incrementos vienen desarrollándose desde finales del siglo XIX debido a la actividad humana, principalmente por las emisiones de CO2 que han potenciado el efecto invernadero, principal causante del calentamiento global.

El dióxido de carbono y otros contaminantes en el aire se acumulan en la atmósfera creando una capa cada vez más gruesa. En ella se atrapa más calor del Sol y como resultado, nuestro planeta se calienta mucho más, como si se tratara de un invernadero. La mayor fuente de emisión de CO2 por actividad humana, es la de las plantas de generación de energía a base de carbón.

¿Qué Contribuye al Calentamiento Global?

Según la gran mayoría de los estudiosos del cambio climático, el calentamiento del planeta se puede deber bien a causas naturales o a causas artificiales provocadas por la propia acción del ser humano. En el caso de las causas naturales, han estado contribuyendo al calentamiento global del planeta desde hace miles y miles de años. Sin embargo, este tipo de causas no son los suficientemente importantes para dar lugar a los cambios climáticos que está sufriendo todo el planeta a día de hoy y que están provocando una seria amenaza para el mundo entero.

Causas Naturales:

• La Actividad Solar: es una de las más importantes que está incidiendo negativamente pues provoca ciclos de calentamiento a corto plazo.
• Vapor De Agua En La Atmosfera: provoca que la temperatura media vaya en aumento cada cierto tiempo y contribuyendo al propio calentamiento.
• Ciclos climáticos: estos se deben a los rayos solares se deben a los rayos solares del astro rey. De esta forma, si el sol es la fuente de energía que impulsa el clima de la tierra, el lógico que la propia radiación solar tenga un papel predominante en los cambios de temperatura que está sufriendo el planeta.

Causas Artificiales: Emisión de dióxido de carbono, Gases de efecto invernadero, Quema de combustibles fósiles, Deforestación y Uso en exceso de fertilizantes.[pic 2]

Incremento de CO2 en la Atmósfera

Es uno de los efectos del cambio global que provoca cambios importantes sobre los seres vivos y los ecosistemas. La concentración actual de CO 2 en el aire oscila alrededor de 387 ppm, o 0,0387%, con algunas variaciones día-noche, estacionales. La mayoría de emisores de CO2 y que son la principal razón de estos en la atmosfera son:

• Los de origen natural: La vegetación, los océanos, los animales, los volcanes.
• Los que provoca los humanos: Los automóviles, la contaminación, los cigarros.

Es importante intentar que la emisión de CO2 no siga aumentando por que ya es un problema demasiado grave en la actualidad.

¿Qué consecuencias tiene que aumenten las concentraciones de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera?

• La temperatura media de la superficie terrestre se ha incrementado a lo largo del siglo XX en 0,6 ºC. En el siglo XXI se prevé que la temperatura global se incremente entre 1 y 5ºC.
• En el Siglo XXI el nivel del mar subirá entre 9 y 88 cm, dependiendo de los escenarios de emisiones considerados.
• Incremento de fenómenos de erosión y salinización en áreas costeras.
• Aumento y propagación de enfermedades infecciosas.
• Desplazamiento de las especies hacia altitudes o latitudes más frías, buscando los climas a los que están habituados. Aquellas especies que no sean capaces de adaptarse ni desplazarse se extinguirán.
• Aumento en frecuencia e intensidad de los fenómenos meteorológicos extremos.

[pic 3]

¿Qué se puede hacer para mitigar el cambio climático y disminuir las posibles consecuencias?

• Las empresas eléctricas, responsables del 24% de la emisión de dióxido de carbono (CO2) deben aumentar su eficiencia, utilizar los combustibles y procesos que emitan menos gases efecto invernadero y aumentar la proporción de energías renovables.
• Las industrias consumidoras de energía, responsables del 16% de emisiones de dióxido de carbono (CO2) deben optimizar sus procesos para aumentar su eficiencia.
• Fomentar formas de transporte que consuman menos energía por viajante como transporte público, carburantes menos contaminantes, entre otras medias.
• Fomentar la eficiencia energética de los edificios, y consumir más eficientemente la energía en las oficinas y en el hogar.
• Aumentar las superficies vegetales que actúan como sumideros, es decir que absorben carbono, evitar la deforestación y aumentar las repoblaciones, especialmente de especies arbustivas.

Principales Reacciones que Intervienen en el Calentamiento Global

El efecto invernadero es el causante del calentamiento global y éste es debido a la acumulación de ciertos gases en la atmósfera. Estos gases son el metano, el dióxido de carbono, el vapor de agua y los óxidos de nitrógeno y azufre. También lo fueron los CFC pero en la actualidad no suponen demasiado problema porque fueron prohibidos en la inmensa mayoría de los países del mundo.
El metano tiene como fuente de emisión principal el proceso digestivo de los alimentos por parte de los animales, en especial de los que forman parte de la agricultura intensiva como son vacas, cerdos, ovejas y caballos.
El vapor de agua es producto del propio equilibrio en el ciclo del agua, aunque el calentamiento global provoca que pueda haber mayor concentración de vapor en ciertas zonas. También se obtiene como producto de la combustión de materia orgánica, aunque cuando hay mucha saturación de vapor, precipita en forma de lluvia.
El dióxido de carbono es un producto de la combustión de la materia orgánica:[pic 4].

Los óxidos de nitrógeno y azufre aparecen como consecuencia de las combustiones de N y S, del mismo modo que antes. Se producen por la combustión de combustibles fósiles principalmente:
[pic 5]
[pic 6]

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