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Puntos más importantes
El carbono es un elemento esencial en los cuerpos de los seres vivos. También es económicamente importante para los humanos modernos, en la forma de combustibles fósiles.
El dióxido de carbono —\text {CO}_2CO
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start text, C, O, end text, start subscript, 2, end subscript— de la atmósfera es absorbido por los organismos fotosintéticos que lo usan para producir moléculas orgánicas, las cuales viajan a través de las cadenas alimenticias. Al final, los átomos de carbono son liberados como \text {CO}_2CO
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start text, C, O, end text, start subscript, 2, end subscript durante la respiración.
Los procesos geológicos lentos, entre los que están la formación de rocas sedimentarias y combustibles fósiles, contribuyen al ciclo del carbono a lo largo de escalas prolongadas de tiempo.
Algunas actividades humanas, como la quema de combustibles fósiles y la deforestación, aumentan el \text {CO}_2CO
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start text, C, O, end text, start subscript, 2, end subscript atmosférico y afectan el clima y los océanos de la tierra.
El carbono: elemento constitutivo y fuente de energía
Alrededor del 18% de la masa de tu cuerpo compuesto por átomos de carbono, ¡y esos átomos son fundamentales para tu existencia!^1
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start superscript, 1, end superscript. Sin el carbono, no tendrías las membranas plasmáticas de tus células, ni las moléculas de azúcar que usas como combustible, ni siquiera el \text{ADN}ADNstart text, A, D, N, end text que porta las instrucciones para construir y poner en funcionamiento tu cuerpo.
El carbono es parte de nuestros cuerpos, pero también es parte de nuestras industrias modernas. Los compuestos de carbono de plantas y algas que existieron hace mucho tiempo forman los combustibles fósiles, como el carbón y el gas natural, que usamos actualmente como fuentes de energía. Cuando estos combustibles fósiles se queman, se libera dióxido de carbono —\text{CO}_2CO
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start text, C, O, end text, start subscript, 2, end subscript— en el aire, lo que resulta en niveles cada vez mayores de \text{CO}_2CO
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start text, C, O, end text, start subscript, 2, end subscript atmosférico. Este aumento en los niveles de \text{CO}_2CO
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start text, C, O, end text, start subscript, 2, end subscript afecta el clima de la Tierra y es una preocupación ambiental importante en todo el mundo.
Echemos un vistazo al ciclo del carbono y veamos cómo el \text{CO}_2CO
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start text, C, O, end text, start subscript, 2, end subscript atmosférico y el uso que los organismos vivos hacen del carbono encajan en este ciclo.
El ciclo del carbono
El ciclo del carbono se estudia con más facilidad como dos ciclos más pequeños interconectados:
Uno que comprende el intercambio rápido de carbono entre los organismos vivos
Y otro que se encarga del ciclo del carbono a través de los procesos geológicos a largo plazo
Aunque los veremos de manera separada, es importante tomar en cuenta que estos ciclos están enlazados entre sí. Por ejemplo, las reservas de \text{CO}_2CO
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start text, C, O, end text, start subscript, 2, end subscript atmosférico y oceánico que son utilizadas por los organismos vivos son las mismas que los procesos geológicos reciclan.
Como una breve descripción, el carbono existe en el aire mayoritariamente como dióxido de carbono —\text{CO}_2CO
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start text, C, O, end text, start subscript, 2, end subscript— gaseoso, el cual se disuelve en el agua y reacciona con las moléculas de esta para producir bicarbonato: \text{HCO}_3^-HCO
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start text, H, C, O, end text, start subscript, 3, end subscript, start superscript, minus, end superscript. La fotosíntesis que llevan a cabo las plantas terrestres, las bacterias y las algas, convierte el dióxido de carbono o el bicarbonato en moléculas orgánicas. Las moléculas orgánicas producidas por los organismos fotosintetizadores pasan a través de las cadenas alimenticias, y la respiración celular convierte nuevamente el carbono orgánico en dióxido de carbono gaseoso.
Crédito de imagen: Ciclos biogeoquímicos: Figura 3 de OpenStax College, Biology, CC BY 4,0; modificación de la obra de John M. Evans y Howard Perlman, USGS
El almacenamiento de carbono orgánico a largo plazo ocurre cuando la materia que proviene de los organismos vivos es enterrada profundamente bajo la tierra o cuando se hunde hasta el fondo del océano y forma rocas sedimentarias. La actividad volcánica y, en tiempos más recientes, la quema de combustibles fósiles, devuelven este carbono orgánico al ciclo. Aunque la formación de combustibles fósiles sucede en una escala de tiempo geológico lento, la liberación que hacen los humanos del carbono que contienen, en forma de \text{CO}_2CO
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Explicación: