¿Cuál es el proceso por el cual el carbono es absorbido como gas y convertido en compuesto orgánico como la glucosa durante el ciclo del carbono?
Respuestas
Respuesta:
Para liberar la energía almacenada en las moléculas que contienen carbono, como los azúcares, los autótrofos y heterótrofos las degradan mediante un proceso llamado respiración celular. En este proceso, el carbono de la molécula se libera en forma de dióxido de carbono.
Explicación:
l ciclo geológico del carbono
La ruta geológica del ciclo del carbono es mucho más lenta que la ruta biológica que acabamos de describir. De hecho, el carbono usualmente tarda millones de años en recorrer la ruta geológica. El carbono puede quedar almacenado durante largos periodos de tiempo en la atmósfera, en los cuerpos de agua líquida —océanos en su mayoría— en los sedimentos oceánicos, en el suelo, en las rocas, en los combustibles fósiles y en el interior de la Tierra.
El nivel de dióxido de carbono en la atmósfera se ve afectado por la reserva de carbono en los océanos y viceversa. El dióxido de carbono atmosférico se disuelve en agua y reacciona con las moléculas de agua en las siguientes reacciones:
\text{CO}_2 + \text H_2\text O \:\:\rightleftharpoons \:\: \text H_2\text{CO}_3 \:\:\rightleftharpoons \:\:\text{HCO}_3^- +\text H^+ \:\: \rightleftharpoons \:\:\text{CO}_3^{2-} + 2 \text H^+CO
2
+H
2
O⇌H
2
CO
3
⇌HCO
3
−
+H
+
⇌CO
3
2−
+2H
+
start text, C, O, end text, start subscript, 2, end subscript, plus, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, \rightleftharpoons, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, C, O, end text, start subscript, 3, end subscript, \rightleftharpoons, start text, H, C, O, end text, start subscript, 3, end subscript, start superscript, minus, end superscript, plus, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, \rightleftharpoons, start text, C, O, end text, start subscript, 3, end subscript, start superscript, 2, minus, end superscript, plus, 2, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript
El carbonato —\text{CO}_3^{2-}CO
3
2−
start text, C, O, end text, start subscript, 3, end subscript, start superscript, 2, minus, end superscript— que se libera en este proceso se combina con los iones \text {Ca}^{2+}Ca
2+
start text, C, a, end text, start superscript, 2, plus, end superscript para formar carbonato de calcio —\text{CaCO}_3CaCO
3
start text, C, a, C, O, end text, start subscript, 3, end subscript— un componente clave de las conchas de los organismos marinos^5
5
start superscript, 5, end superscript. Cuando los organismos mueren, sus restos se hunden y finalmente se convierten en parte del sedimento del suelo oceánico. A lo largo del tiempo geológico, el sedimento se convierte en piedra caliza, que es la reserva de carbono más grande de la Tierra.
En la tierra, el carbono se almacena en el suelo en forma de carbono orgánico proveniente de la descomposición de los organismos o como carbono inorgánico producto de la meteorización de las rocas y los minerales. Más profundo en el subsuelo se encuentran los combustibles fósiles como el petróleo, el carbón y el gas natural, que son los restos de plantas descompuestas bajo condiciones anaeróbicas, sin oxígeno. Los combustibles fósiles tardan millones de años en formarse; cuando los humanos los queman, el carbono es liberado a la atmósfera en forma de dióxido de carbono.
Otra forma en la que el carbono entra a la atmósfera es la erupción volcánica. Los sedimentos carbonatados del fondo oceánico se hunden profundamente en la Tierra mediante un proceso llamado subducción, en el que una placa tectónica se mueve por debajo de otra. Este proceso produce dióxido de carbono, el cual puede ser liberado hacia la atmósfera por erupciones volcánicas o respiraderos hidrotermales.
El impacto humano sobre el ciclo del carbono
La demanda mundial por las limitadas reservas de combustibles fósiles de la Tierra ha aumentado desde el inicio de la revolución industrial. Los combustibles fósiles se consideran como un recurso no renovable porque se agotan mucho más rápido de lo que los procesos geológicos pueden producirlos.
Cuando se queman combustibles fósiles, se libera dióxido de carbono —\text{CO}_2CO
2
start text, C, O, end text, start subscript, 2, end subscript— al aire. El aumento en el uso de los combustibles fósiles ha provocado niveles elevados de \text{CO}_2CO
2
: