Ciclo del carbono ¿Qué es y cómo nos afecta?

El carbono se considera el cuarto componente químico más común en el universo y está presente en todos los aspectos de nuestra existencia. Sí, porque estamos constituidos por carbono, consumimos carbono y nuestras actividades económicas dependen del carbono. Este elemento desempeña un papel crucial en el planeta Tierra debido a su capacidad para unirse fácilmente con otras moléculas, creando compuestos esenciales para la vida.

El Proceso del carbono es un ciclo natural y biológico que inició hace millones de años y a través de los componentes geológicos, los océanos y la biosfera, regula la cantidad de dióxido de carbon en la atmósfera, lo cual es sumamente relevante. El CO2 y otros gases de efecto invernadero, presentes en la atmósfera, funcionan como una especie de cobertura que retiene parte de la radiación solar reflejada desde la superficie terrestre: este es conocido como el fenómeno del efecto invernadero, el cual mantiene el calor en el planeta y ha favorecido el desarrollo de la vida en la Tierra durante los últimos 200,000 años. Sin embargo, este equilibrio es sumamente delicado.

¿Cuánto carbono se encuentra en nuestro planeta Tierra?

Se estima que en el completo sistema terrestre hay 1850 millones de petagramos de carbono. ¿Qué son los petagramos? El petagramo es una medida utilizada para representar cifras elevadas: si en un kilogramo hay 1,000 gramos, y en una tonelada hay 1,000 kilogramos, en un petagramo existen 1,000 billones de kilogramos, una cantidad enorme. Para comprender adecuadamente este ciclo, es necesario visualizar que las reservas de carbono en nuestro planeta se encuentran dispersas en grandes depósitos, denominados reservas, de los cuales examinaremos los cuatro principales.

LA CAPA TERRESTRE

La corteza terrestre alberga la mayor cantidad de carbono, con aproximadamente 100 millones de PgC almacenados en rocas sedimentarias y carbonatadas. Otras reservas se encuentran en depósitos orgánicos. Aproximadamente 4,000-10,000 PgC en forma de hidrocarburos como gas, petróleo y carbón.

LOS MARES

Los mares contienen alrededor de 38,000 PgC, principalmente disueltos en las profundidades donde permanecen por largos períodos. En la superficie se encuentran unos 1000 PgC que tienen un intercambio rápido con la atmósfera.

LA ATMÓSFERA

Es considerado el depósito más significativo, ya que influye en el efecto invernadero y, por ende, en el clima terrestre. En su interior se estima que hay aproximadamente 750 PgC en forma de CO2 (dióxido de carbono) y CH4 (metano).

LA BIOSFERA

En las plantas se estima que hay alrededor de 560 PgC, almacenado en troncos y hojas. Otros 1,500 PgC se encuentran en el suelo y en la forma orgánica en microorganismos, hongos y mohos.

¿Cómo se traslada el carbono entre diferentes depósitos?

El carbono se desplaza libremente entre los almacenes a través de procesos naturales conocidos como movimientos, algunos de los cuales son más veloz que otros. Dentro de la biosfera, las plantas, mediante la fotosíntesis, absorben CO2 y devuelven oxígeno a la atmósfera. En este ciclo, el carbono puede permanecer en las plantas por períodos prolongados, agosituación de árboles altamente longevos. Los cálculos señalan que las plantas extraen aproximadamente 120 PgC de la atmósfera anualmente y devuelven 58 PgC a través de la respiración de esas plantas y 59 PgC mediante la descomposición del suelo. En esencia, se asemeja a la Tierra respirando, ya que emite casi la misma cantidad de carbono que absorbe en la atmósfera. Es un equilibrio tan excepcional como intrincado.

Cuando nos referimos al ciclo rápido del carbono, El océano juega un rol fundamental ya que aloja 50 veces la cantidad de carbono encontrada en la atmósfera. Puede que no sea comúnmente conocido, pero Los gases pueden disolverse y liberarse en el agua., a través de procesos químicos conocidos como carbonatos. El dióxido de carbono puede transformarse en carbonato, conocido como caliza, a través de una serie de reacciones químicas. De esta manera, se puede almacenar grandes cantidades de carbono. El carbono también circula en el océano mediante procesos biológicos como la fotosíntesis, respiración y descomposición del plancton. En el ciclo océano/atmósfera, anualmente el océano absorbe alrededor de 92 PgC de la atmósfera y libera 90 PgC. Un dato interesante es que a medida que aumenta la temperatura global promedio, la capacidad del océano para absorber CO2 disminuye. De hecho, a temperaturas más altas, libera más cantidad a la atmósfera. Esto forma parte de una cadena de eventos que conduce a un continuo incremento en la temperatura global.

Un ciclo más prolongado que reintegra el carbono a la atmósfera es el litosfera, relacionado con el carbono presente en las rocas. En este caso, el carbono se libera a través de erupciones volcánicas. A pesar de la creencia común de que los volcanes emiten cantidades significativas de CO2, la realidad es diferente: en promedio, los volcanes a nivel mundial emiten cerca de 0,1 PgC por año , un centésimo de la cantidad de dióxido de carbono generado por actividades humanas, alrededor de 8-9 PgC. Aunque una sola erupción puede liberar grandes cantidades, el cálculo debe considerarse en una escala global a lo largo de un año, en donde la cantidad es mínima.

Un equilibrio delicado

El ciclo natural del carbono ha permanecido equilibrado durante millones de años, manteniendo la concentración de CO2 en la atmósfera relativamente estable a lo largo del tiempo. El sistema puede manejar naturalmente 750 PgC antes de desequilibrarse. Podemos visualizar la atmósfera como una botella de vino de 750ml: si se llena exactamente con 750 ml de vino, puede contener todo el líquido sin problema. Sin embargo, si vertemos un vaso pequeño que contiene tan solo 10 ml de vino en la botella, el problema se hace evidente: ese poco vino desbordará la botella. En realidad, el inconveniente radica en el pequeño vaso, y no en la botella con capacidad de 750 ml. Esta representación simboliza las Emisiones de CO2 causadas por actividades humanas.

Desde el inicio de la revolución industrial, comenzamos a extraer y quemar grandes cantidades de combustibles fósiles, liberando carbono que se encontraba enterrado y almacenado de manera natural en las profundidades de la Tierra durante periodos muy extensos. Este carbono, que requeriría millones de años para liberarse en la atmósfera mediante procesos geológicos, se libera de forma instantánea en términos geológicos, alterando el equilibrio natural del ciclo del carbono. Es vital comprender que formamos parte de este ciclo, y que nuestras acciones ponen en riesgo ese sutil equilibrio que permite a la humanidad vivir en las actuales condiciones en este planeta, las cuales valoramos profundamente.