El ciclo básico comienza cuando las plantas, a través de la fotosíntesis, hacen uso del dióxido de carbono (CO2) presente en la atmósfera o disuelto en el agua.

Reacciones químicas y el calentamiento global

1. Diagrama del ciclo de carbono

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1. Explicación breve de cada paso del proceso

El ciclo básico comienza cuando las plantas, a través de la fotosíntesis, hacen uso del dióxido de carbono (CO2) presente en la atmósfera o disuelto en el agua. Parte de este carbono pasa a formar parte de los tejidos vegetales en forma de hidratos de carbono, grasas y proteínas; el resto es devuelto a la atmósfera 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 éste es liberado en forma de CO2 por la respiración, 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 es liberado en forma de CO2, que es utilizado de nuevo por las plantas.

1. Representaciones simbólicas de las principales reacciones químicas llevadas a cabo en dicho ciclo.

1. El primer componente del ciclo del carbono es la fotosíntesis y respiración de las plantas:

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

1. El segundo componente es los procesos rápidos en el océano. La química de la capa superficial del océano está bien mezclada con la atmósfera. Entonces el CO2 es consumido y liberado constantemente por el océano. Más o menos hay un equilibrio entre la cantidad consumida y la liberada. Pero hay dos procesos que almacenan CO2 en el océano. El primer proceso es químico, el CO2 se combina con un ion de carbonato para forma bicarbonato:

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

1. El tercer componente es el ciclo de roca. El ciclo de carbonato-silicato. Por la tierra, cuando el CO2 reacciona con el agua en el suelo, forma el ácido carbónico:

CO2 + H2O « H2CO3 (ácido carbónico)

Rocas silíceas son muy comunes en la corteza de la Tierra. El ácido carbónico meteoriza los silicatos a calcio, magnesio y dos iones de bicarbonato:

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

Los iones liberados de calcio, magnesio, y bicarbonato son llevados por los ríos al océano. En el océano, los organismos utilizan los iones para formar cochas de carbonato cálcico. Esta reacción predominantemente es realizado por organismos, pero, también puede ocurrir inorgánicamente:

Ca2+ + 2HCO3- ® CaCO3 (carbonato cálcico) + CO2 + H2O (bicarbonato)+Si (OH)4

El fondo del mar se expande, y después de millones de años queda sometido a subducción bajo de la corteza terrestre. (Para los participantes que no saben tectónica de placas, vamos a discutir eso la próxima semana). Con la temperatura y presión muy elevadas, el carbonato cálcico reacciona con el sillico, volviendo a formar rocas de silicatos. Este proceso se llama "metamorfismo:"

CaCO3 (carbonato cálcico) + SiO2 (cuarzo) ® CaSiO3 (rocas de silicatos)+ CO2

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