El ciclo del carbono: definición, mecanismo y relevancia

En resumen, el ciclo del carbono es un proceso biogeoquímico que describe los desplazamientos de carbono a través de la biosfera, litosfera, atmósfera e hidrosfera. El carbono es uno de los elementos más abundantes en la Tierra.

Este ciclo se divide en el aspecto biológico del carbono y el biogeoquímico. En el primero, la biosfera regula los intercambios con la atmósfera mediante la fotosíntesis (retención de carbono) y la respiración (emisión de carbono). En el segundo, se controla el intercambio de CO2 entre la biosfera y los demás subsistemas. En adelante profundizaremos en qué implica el ciclo del carbono, pero ya se puede observar un esquema del ciclo de carbono en la imagen de portada y más abajo.

El ciclo del carbono se puede desglosar en tres etapas: producción, síntesis y fijación. La producción involucra los procesos de emisión de carbono. La síntesis consiste en la extracción de carbono de la atmósfera y su transformación en moléculas más complejas. Por último, la etapa de fijación es donde este elemento queda retenido.

1. Producción de carbono

En esta fase, la biosfera emite CO2 en los procesos de respiración, descomposición y fermentación. Además, la hidrosfera libera el CO2 disuelto al elevarse la temperatura debido a variaciones térmicas. Por otro lado, la litosfera emite CO2 durante erupciones volcánicas al liberar el carbono presente en minerales y rocas.

2. Síntesis de carbono

La síntesis la llevan a cabo organismos fotosintéticos (plantas, algas y ciertas bacterias). Durante la fotosíntesis, la combinación de CO2, agua y energía lumínica se transforma en materia orgánica y oxígeno. En este proceso, el CO2 inorgánico se convierte en un compuesto orgánico más asimilable para los seres vivos. Además, la formación de la corteza terrestre a través de calizas y dolomitas en aguas poco profundas, por la acumulación de esqueletos orgánicos, también contribuye a retirar el carbono.

3. Fijación de carbono

La fijación de carbono se almacena en los sumideros de carbono, que son depósitos naturales o artificiales que capturan y retienen carbono de la atmósfera. Entre los naturales se incluyen los océanos, la atmosfera terrestre y los ecosistemas terrestres, mientras que los artificiales son aquellos creados por el ser humano para almacenar carbono, como los cultivos o los bosques de plantación.

Biomasa vegetal y animal, el permafrost, las rocas sedimentarias de caliza (ciclos geológicos de carbono) y los yacimientos de recursos fósiles (carbón, petróleo, gas natural e hidratos de metano). La destrucción de estos depósitos aumenta la concentración de carbono en la atmósfera.

El CO2 disuelto en la hidrosfera se almacena mejor a bajas temperaturas. Los océanos son considerados los mayores depósitos de carbono, ¡incluso más que el Amazonas! La litosfera retiene gran parte del carbono en ella a través de las rocas calcáreas y carbonosas. En ella se encuentran los yacimientos de combustibles fósiles. Estos depósitos tardan miles de años en formarse y los estamos extrayendo y utilizando a una velocidad que no permite a la Tierra regenerarlos, además de añadir CO2 a la atmósfera por la combustión de estos.

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Una vez alcanzado este punto, es común preguntarse por qué es esencial el ciclo del carbono. Como se mencionó anteriormente, se podría concluir que el carbono es crucial para el funcionamiento de la biosfera y para regular el clima de la Tierra. Aquí puedes ampliar esta información leyendo acerca de Cuál es la trascendencia del carbono para los seres vivos.

No obstante, cuando se interfiere en el ciclo natural del carbono y se incrementa su presencia en la atmósfera, entre otros aspectos, se agrava el efecto invernadero. En esta enlace aprenderás la Diferencia entre el efecto invernadero natural y artificial.

El ciclo del carbono, al igual que el resto de ciclos biogeoquímicos, es un ciclo de materia cerrado. Sin embargo, la influencia antropogénica asociada a las actividades industriales ha alterado el ciclo, además de acelerarlo, a través de la quema de los recursos fósiles. Esta situación impacta en el principio de sostenibilidad en el que se basan los ecosistemas, que consiste en reciclar al máximo la materia y evitar la generación de desechos no asimilables a un ritmo perjudicial.

Mediante la quema de los combustibles fósiles se emite CO2 a la atmósfera a una velocidad que los organismos fotosintéticos no pueden asimilar y retener. Era un carbono que estaba retenido en la litosfera y que ahora se acumula en la atmósfera, aumentando así el efecto invernadero. Además, el calentamiento global provoca un aumento de la temperatura en los océanos. El CO2 es un gas que se disuelve mejor en agua fría, por lo que si los océanos se calientan, comenzarán a liberar más CO2 a la atmósfera, promoviendo un ciclo de retroalimentación positiva. Como es de esperar, la deforestación masiva llevada a cabo por los humanos también incide en todo esto, al reducir la cantidad de depósitos de biomasa vegetal.

Ahora que has adquirido más conocimientos sobre el ciclo del carbono, te recomendamos leer este otro artículo sobre Qué es el blue carbon o carbono azul.

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