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Carbono en la biosfera


Alrededor de 1900 gigatoneladas de carbono están presentes en la biosfera. El carbono es una parte esencial de la vida en la Tierra. Desempeña un papel importante en la estructura, bioquímica y nutrición de todas las células vivas.

Los autótrofos son organismos que producen sus propios compuestos orgánicos usando el dióxido de carbono del aire o el agua en la cual viven. Para hacer esto necesitan una fuente externa de energía. Casi todos los autótrofos usan la radiación solar como fuente energía, y su proceso de producción se llama fotosíntesis.


Un pequeño número de autótrofos explota fuentes de energía químicas en un proceso llamado quimiosíntesis. Los autótrofos más importantes para el ciclo del carbono son los árboles de los bosques y el fitoplacton de los océanos. La fotosíntesis sigue la reacción:
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

El carbono se transfiere dentro de la biosfera cuando los heterótrofos se alimentan de otros organismos o de sus partes (por ejemplo, frutas). Esto incluye el consumo de material orgánico muerto (detritos) por hongos y bacterias para su fermentación o putrefacción.

La mayor parte del carbono deja la biosfera mediante la respiración. Cuando el oxígeno está presente, se produce la respiración aeróbica, que libera el dióxido de carbono en el aire circundante o el agua, siguiendo la reacción: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O. Por otra parte, en ausencia de oxígeno, la respiración anaerobia libera metano en el ambiente circundante, que finalmente sigue su camino hacia la atmósfera o la hidrosfera (por ejemplo, el gas de los pantanos o el de las flatulencias).

La combustión de biomasa (como fuegos forestales, madera usada para la calefacción y cualquier otra materia orgánica) también puede transferir cantidades sustanciales de carbono a la atmósfera.



Queda mucho por aprender sobre el ciclo del carbono en el océano profundo. Por ejemplo, un descubrimiento reciente es que las casas mucosas de las larváceas (comúnmente conocidas como "plomos") se crean en tal cantidad que pueden proporcionar tanto carbono al océano profundo como el que es descubierto por las trampas de sedimento. A causa de su tamaño y composición, estas casas (dos filtros mucosos donde vive la larvácea) son raramente recogidas en tales trampas, por lo que la mayor parte de los análisis de biogeoquímicos no las han tenido en cuenta erróneamente.

El almacenamiento de carbono en la biosfera está bajo la influencia de varios procesos en escalas de tiempo diferentes: mientras la productividad primaria neta sigue un ciclo diurno y estacional, el carbono puede ser almacenado hasta varios cientos de años en los árboles y hasta miles de años en los suelos. Los cambios de estos fondos de carbono a largo plazo (por ejemplo por repoblación forestal o por cambios relacionados con la temperatura en la respiración del suelo) pueden afectar así al cambio climático global.