Ciclo Del c Fijo!

TEMAS:

1.Introduccion al ciclo del carbono

1.1Definicion de Carbono.1.2Presencia en la Naturaleza.

1.2.1. El carbono en la atmósfera1.2.2. El carbono en el océano1.2.3. El carbono en la biósfera

1.3. Estructura del carbono.1.3.1. Tipos de carbonos de acuerdo a su posición1.3.2. Propiedades

1.4. Importancia del carbono

2. DEFINICION DEL CICLO DEL CARBON

2.1. Formas de Ciclos.2.1.1. Ciclos Biogeoquímicos del Carbono2.1.2. Ciclo biológico del Carbono2.1.3. Ciclo geológico del Carbono2.1.4. Importancia del carbono2.1.5. Ciclo terrestre del carbono

3. ELEMENTOS QUE INTERVIENE EN EL CICLO DEL CARBONO. 3.1. El papel de las plantas 3.2. Papel de los animales

3.3. Influencia humana3.4. Descomponedores:

4. ETAPAS DEL CICLO DEL CARBONO.4.1. FOTOSINTESIS.4.1.1. Etapa fotodependienteo Luminosa4.1.2. Etapa fotoindependiente o ciclo de Calvin4.2. RESPIRACION4.2.1. Respiracion de Animales Herbivoros: 4.2.2.Respiracion de Animales Carnivoros4.3. DESCOMPOSICION 4.4. COMBUSTION

5. ALMACENAMIENTO DEL CARBONO

5.1. Tipos de Almacenamiento

5.2. Riesgos Ambientales y Humanos En El Almacenamiento del Carbono5.3. Factores 5.4. Donde se Almacena Carbono.

6. EXPLOTACIÓN DEL CARBONO.

El carbono Página 1

6.1. Combustibles Fosiles:6.2. El carbón o carbón de piedra:

6.3. El petróleo:

7. UTILIZACIÓN DEL CARBONO.7.1. HIDROCARBUROS: 7.2. INDUSTRIA: 7.3. El isótopo radiactivo carbono-147.4. El grafito7.5. El diamante: 7.6. Oros usos:

8. EL DIOXIDO DE CARBONO Y EL CALENTAMIENTO GLOBAL


DEDICATORIA:

Este trabajo va dedicado a nuestros padres, familiares y amigos quienes a diario nos expresan su apoyo incondicional y su aliento de seguir adelante, a

pesar de las dificultades.


INTRODUCCION

En esta monografía, podremos encontrar toda informacion acerca del carbono, en todo ámbito y todo sentido; podrán encontrar información de suma importancia y básica para cualquier estudiante.

En el presente trabajo se hablará del carbono en todo incio, sus inicios, como lo encontramos en la naturaleza, el uso que le damos; que factores son importantes para su desarrollo, y asi; mucho temas que involucran al carbono, ya que es un elemento sumamente importante para el desarrollo de la vida.

Al igual que es sumamente importante para la vida, este también puede traer perjuicios si se altera o se sobrepasa la emisión de carbono, produciendo asi el famoso calentamiento global.

Por eso es importante en que consiste todo este tema del ciclo de carbón, ya que de alguna u otra manera, bien o mal seguida, podría generar beneficios y perjuicios.

Tambien se hablará del carbono en explotación, el que encontramos en bruto en el ambiente, la cual es una gran proveedor económico, ya que praticamente la mayoría de productos lo elaboramos a base del carbón, como los lápices, lapiceros, metales, etc etc.

Otro de los puntos que se hablará en este trabajo monográfico, es acerca de los factores que intervienen en el ciclo del carbono, y cuan importantes son, ya que sin alguno de ellos, no se podría realizar y habría un desequilibrio total.

Y así se abarcaran muchos temas mas que fueron elaborados por cada uno de los integrantes de este trabajo.

Esperemos sea de su agrado lo que leerá a continuación, y podamos satisfacer todas sus dudas y deslumbrarlo con alguna información nueva que se llevara acabo.


1. INTRODUCCION AL CICLO DEL CARBONO.

1.1. Definicion de Carbono.

El carbono es un componente esencial para los vegetales y animales. Forma parte de compuestos como: la glucosa, carbohidrato importantes para la realización de procesos como: la respiración; también interviene en la fotosíntesis bajo la forma de CO2 tal como se encuentra en la atmósfera. El carbono también es el cuarto elemento más abundante en el Universo, después del hidrógeno, el helio y el oxígeno Es el pilar de la vida que conocemos.

Existen básicamente dos formas de carbono: orgánica (presente en los organismos vivos y muertos, y en los descompuestos) y otra inorgánica, presente en las rocas.La reserva fundamental de carbono, en moléculas de CO2 que los seres vivos puedan asimilar, es la atmósfera y la hidrosfera. Este gas está en la atmósfera en una concentración de más del 0,03% y cada año aproximadamente un 5% de estas reservas de CO2 se consumen en los procesos de fotosíntesis, es decir que todo el anhídrido carbónico se renueva en la atmósfera cada 20 años. En el conjunto de la biosfera la mayor parte de la respiración la hacen las raíces de las plantas y los organismos del suelo y no, como podría parecer, los animales más visibles. Los vegetales verdes que contienen clorofila toman el CO2 del aire y durante la fotosíntesis liberan oxígeno, además producen el material nutritivo indispensable para los seres vivos. Como todas las plantas verdes de la tierra ejecutan ese mismo proceso diariamente, no es posible siquiera imaginar la cantidad de CO2 empleada en la fotosíntesis. En la medida de que el CO2 es consumido por las plantas, también es remplazado por medio de la respiración de los seres vivos, por la descomposición de la materia orgánica y como producto final de combustión del petróleo, hulla, gasolina, etc. En el ciclo del carbono participan los seres vivos y muchos fenómenos naturales como los incendios. Los seres vivos acuáticos toman el CO2 del agua. La solubilidad de este gas en el agua es muy superior a la que tiene en el aire. Además hay carbono en las rocas carbonatadas (calizas, coral) y en los combustibles fósiles (carbón mineral y petróleo). Durante la fotosíntesis, las plantas verdes toman CO2 del ambiente abiótico e incorporan el carbono en los carbohidratos que sintetizan. Parte de estos carbohidratos son metabolizados por los mismos productores en su respiración, devolviendo carbono al medio circundante en forma de CO2. Otra parte de esos carbohidratos son


transferidos a los animales y demás heterótrofos, que también liberan CO2 al respirar.

En el planeta Tierra, el carbono circula a través de los océanos, de la atmósfera y de la superficie y el interior terrestre, en un gran ciclo biogeoquímico. Este ciclo puede ser dividido en dos: el ciclo lento o geológico y el ciclo rápido o biológico.

Suele considerarse que este ciclo está constituido por cuatro reservorios principales de carbono interconectados por rutas de intercambio. Los reservorios son la atmósfera, la biosfera terrestre (que, por lo general, incluye sistemas de agua dulce y material orgánico no vivo, como el carbono del suelo), los océanos (que incluyen el carbono inorgánico disuelto, los organismos marítimos y la materia no viva), y los sedimentos (que incluyen los combustibles fósiles). Los movimientos anuales de carbono entre reservorios ocurren debido a varios procesos químicos, físicos, geológicos y biológicos. El océano contiene el fondo activo más grande de carbono cerca de la superficie de la Tierra, pero la parte del océano profundo no se intercambia rápidamente con la atmósfera.

El balance global es el equilibrio entre intercambios (ingresos y pérdidas) de carbono entre los reservorios o entre una ruta del ciclo específica (por ejemplo, atmósfera - biosfera). Un examen del balance de carbono de un fondo o reservorio puede proporcionar información sobre si funcionan como una fuente o un almacén para el dióxido de carbono.

1.2. Presencia en la Naturaleza.

El mundo que nos rodea tiene un montón de cualidades descubiertas y muchas más por descubrir, siendo percibido a través de nuestros Órganos Sensoriales que generan distintos cambios Físicos y Químicos ante la presencia de un estímulo determinado, y esto genera una reacción en nuestro Sistema Nervioso que lleva estos impulsos eléctricos hacia el importante órgano que es el Cerebro, que recibe estos datos, los procesa y los reordena produciendo una Información que posteriormente es conocida por nosotros como Percepción Sensorial.

Esto está explicado debido a que cada una de estas sustancias tiene una específica Composición Química, siendo cada uno de estos Elementos Químicos la descripción y características de cada una de las Materias que encontramos en nuestro planeta, y uno de los compuestos que más abunda es justamente el Carbono, que forma parte no solo de sustancias que pueden ser Tóxicos Contaminantes,


sino también aquellas que son necesarias para nuestra alimentación, dependiendo con qué otros elementos se esté combinando.

1.2.1. El carbono en la atmósfera:

El carbono existe en la atmósfera de la Tierra principalmente en forma de gas dióxido de carbono (CO2). En la atmósfera hay 750 gigatoneladas de carbono. La concentración de CO2 es de 381 ml/m³, que corresponde a una cantidad de aproximadamente 800 gigatoneladas de carbono. Es aproximadamente el 0,001% del carbono total global. Por tanto, la atmósfera es el almacén de carbono más pequeño, y reacciona de forma más sensible a los cambios. Por el contrario, la atmósfera tiene el mayor porcentaje de circulación de carbono a causa de procesos bioquímicos.

Aunque es una parte muy pequeña de la atmósfera (aproximadamente el 0.04% en una base molar, pero está elevándose), desempeña un papel importante en el sustento de la vida. Otros gases que contienen carbono en la atmósfera son el metano y los clorofluorocarbonos (completamente antropogénicos). La concentración atmosférica total de estos gases de invernadero ha estado aumentando en décadas recientes, contribuyendo al calentamiento global.

El carbono es tomado de la atmósfera de varios modos:

• Cuando el sol brilla, las plantas realizan la fotosíntesis para convertir dióxido de carbono en carbohidratos, liberando oxígeno en el proceso. Este proceso es más prolífico en bosques relativamente nuevos, donde el crecimiento del árbol es todavía rápido.• En la superficie de los océanos, cerca de los polos, el agua del mar actúa como refrigerador y se forma más ácido carbónico cuando el CO2 se hace más soluble. Esto está conectado con la circulación termohalina del océano, que transporta el agua superficial densa al interior del océano.• En áreas superiores del océano con alta productividad biológica, los organismos convierten el carbono reducido en tejidos, y los carbonatos en partes del cuerpo duras como conchas y caparazones. Éstos compuestos son, respectivamente, oxidados (bomba de tejidos) y disueltos de nuevo (bomba de carbonato) en niveles medios del océano inferiores a donde se formaron, causando un flujo hacia abajo del carbono.• La erosión de roca de silicato. El ácido carbónico reacciona con la roca erosionada para producir iones de bicarbonato. Los iones de bicarbonato producidos son transportados al océano, donde se usan para hacer carbonatos marinos. A diferencia del CO2 disuelto en


equilibrio o en los tejidos muertos, la erosión no mueve el carbono a un reservorio del cual pueda volver fácilmente a la atmósfera.

El carbono puede ser liberado a la atmósfera de muchos modos diferentes:

• Por la respiración realizada por plantas y animales. Esta es una reacción exotérmica e implica la ruptura de glucosa (u otras moléculas orgánicas) en dióxido de carbono y agua.• Por tejidos muertos de animales y vegetales. Los hongos y las bacterias dividen los compuestos de carbono de los animales muertos y las plantas, y convierten el carbono a dióxido de carbono si hay oxígeno presente, o bien a metano si no lo hay.* Por la combustión de material orgánico, que oxida el carbono que contiene, produciendo dióxido de carbono (y otros productos, como vapor de agua). Quemando combustibles fósiles como carbón, productos del petróleo y gas natural, se libera el carbono que ha sido almacenado en la geosfera durante millones de años.• Producción de cemento. El dióxido de carbono se libera cuando la piedra caliza (carbonato de calcio) se calienta para producir la cal (óxido de calcio), un componente del cemento.• En la superficie de los océanos, donde el agua es más cálida, el dióxido de carbono disuelto se libera de vuelta a la atmósfera

• Las erupciones volcánicas y el metamorfismo liberan gases en la atmósfera. Los gases volcánicos son, principalmente, vapor de agua, dióxido de carbono y dióxido de azufre. El dióxido de carbono liberado es aproximadamente igual a la cantidad de silicato eliminada por erosión; ambos procesos, que son el reverso químico uno de otro, suman casi cero, y no afectan al nivel de dióxido de carbono atmosférico en escalas de tiempo menores de unos 100.000 años.• Más excepcionalmente, el carbono puede provenir del impacto de un meteorito importante sobre la Tierra. Según la violencia de este acontecimiento, la cantidad de materia expulsada y las consecuencias pueden variar considerablemente. Mientras que la actividad volcánica normal hace aumentar la tasa atmosférica de los gases de efecto de invernadero, la caída de un cuerpo pesado o una erupción excepcionalmente poderosa propagan en la alta atmósfera grandes cantidades de polvo que reducen el flujo del brillo solar, lo que provoca una disminución de la temperatura que puede ir hasta varias decenas de grados en unas semanas. Un cataclismo de este tipo es tal vez la causa de la desaparición de los dinosaurios.


1.2.2. El carbono en el océano:

Los océanos contienen alrededor de 36000 gigatoneladas de carbono, sobre todo en forma de ion bicarbonato. Esto corresponde al 0.05% del carbono total de la Tierra. El carbono inorgánico, sin enlaces carbono-carbono ni carbono-hidrógeno, es importante en sus reacciones dentro del agua. Este intercambio de carbono resulta de importancia para el control del pH en el océano y también puede actuar como fuente, o bien hundirse. El carbono se intercambia fácilmente entre la atmósfera y el océano. En regiones de flujo ascendente oceánico, el carbono se libera a la atmósfera. Y a la inversa, las regiones de flujo descendente transfieren el carbono (CO2) de la atmósfera al océano. Cuando el CO2 entra en el océano, se forma ácido carbónico:

CO2 + H2O H2CO3⇌

Esta reacción puede ser en ambos sentidos, es decir, logra un equilibrio químico.

Otra reacción importante en el control de los niveles de pH oceánicos es la liberación de iones hidrógeno y bicarbonato. Esta reacción controla los grandes cambios de pH:

H2CO3 H+ + HCO3−⇌

En los océanos, el bicarbonato puede combinarse con el calcio para formar piedra caliza (carbonato de calcio, CaCO3, con sílice), que precipita al suelo del océano. La piedra caliza es el reservorio más grande de carbono en el ciclo del carbono. El calcio viene de la erosión de rocas de silicato cálcico, que hace que el silicio de las rocas se combine con el oxígeno para formar arena o cuarzo (dióxido de silicio), dejando iones de calcio disponibles para formar piedra caliza.

1.2.3. El carbono en la biósfera:

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 pueden afectar así al cambio climático global.

1.3. Estructura del carbono.

El átomo de carbono, debido a su configuración electrónica, presenta una importante capacidad de combinación. Los átomos de carbono


pueden unirse entre sí formando estructuras complejas y enlazarse a átomos o grupos de átomos que confieren a las moléculas resultantes propiedades específicas. La enorme diversidad en los compuestos del carbono hace de su estudio químico una importante área del conocimiento puro y aplicado de la ciencia actual.

Durante mucho tiempo la materia constitutiva de los seres vivos estuvo rodeada de no pocas incógnitas. Frente a la materia mineral presentaba, entre otras, una característica singular, su capacidad de combustión. Parecía como si los únicos productos capaces de arder hubieran de proceder de la materia viviente. En los albores de la química como ciencia se advirtió, además, que si bien la materia procedente de organismos vivos podía degradarse en materia mineral por combustión u otros procesos químicos, no era posible de ninguna manera llevar a cabo en el laboratorio el proceso inverso.• Se encuentra ubicada en la tabla periódica en el segundo periodo, su número atómico es 6 y su masa atómica es 12 Da (dalton), tiene cuatro electrones de valencia en su último nivel de energía los que determinan todas sus propiedades químicasEl carbono puede unirse consigo mismo formando polímeros, que son compuestos de elevado peso moleculas, constituyendo cadenas abiertas• El átomo de carbono se presenta como un sólido de color negro, a excepción del diamante y el grafito que son cristalinos.• La densidad del carbono es de 3.51 g/cc, se funde a 3527° C, hierve a 4200° C.

De igual manera constituye ciclos, o cadenas cerradas; forman figuras geométricas regulares• El ciclopropano y el ciclobutano son inestables.• Los más estables son el ciclo pentano y ciclo hexano.

1.3.1. Tipos de carbonos de acuerdo a su posición:

Primarios.- Si están en los extremosSecundarios.- Si son intermedios y unidos a dos carbonos contiguosTerciarios.- Si en su estructura se unen a tres carbonos contiguosCuaternarios.- Si saturan sus cuatro enlaces con cuatro carbonos contiguos

1.3.2. Propiedades:

Tetravalencia.

El átomo de carbono, pera cumplir con la ley de los octetos, puede ganar o perder cuatro electrones para alcanzar así la configuración electrónica de un gas noble. En la mayoría de los compuestos actúa


como elemento electronegativo. Al formar compuestos como el oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, y carbono lo hace por covalencia, es decir que comparte los electrones.

Estabilidad de los enlaces.

Los compuestos orgánicos presentan gran estabilidad debido a que el átomo de carbono tiene un volumen reducido y los enlaces covalentes que forman son fuertes y estables. Esta solidez en el enlace covalente permite la formación de largas cadenas con un número ilimitado de carbonos. Como ya se explicó, presenta cuatro electrones en su último nivel de valencia, lo cual determina que comparta los cuatro electrones en su último nivel de energía completando los ocho electrones

Estructura tetratónica.

los cuatro electrones de valencia se hallan situados dos en el orbital 2s y dos en el orbital p (px1 y en py1), esto implica que al encontrarse en diferentes orbitales tienen diferente cantidad de energía. Sin embargo, el análisis de rayos X demuestra que los cuatro enlaces formados por el átomo de carbono se encuentran en direcciones preestablecidas, es decir, las cuatro valencias del átomo de carbono son iguales, así como también sus ángulos. Estos enlaces los encontramos en direcciones preestablecidas ubicados en las direcciones de los vértices de un tetraedro, en cuyo centro se encuentra el núcleo

Recordemos que, la valencia está dado por los enlaces que un átomo es capaz de formar en un compuesto. El átomo de carbono está en la capacidad de formar cuatro enlaces con otros átomos de allí uno de los fundamentos de la química orgánica que es la tetracovalencia del átomo de carbono, que se explica con la teoría de la hibridación partiendo del estado fundamental y excitado del átomo de carbono. Cuando un átomo de carbono se encuentra en estado libre, tiene una distribución electrónica determinada y a esa distribución se la denomina el estado fundamental.Pero cuando el átomo de carbono está formando compuestos presenta otra distribución electrónica a la que se llama estado excitado.

1.4. Importancia del carbono.

Para empezar los seres humanos tenemos moléculas de carbono. El carbono forma parte de todo lo orgánico y los seres vivos.


El carbono es el bloque básico para todas las formas de vida en la Tierra. Afortunadamente, es también uno de los elementos más abundantes en nuestro planeta. Al igual que toda la materia, el carbono ni se crea ni se destruye, por lo que todos los organismos vivos deben encontrar una manera de volver a utilizar continuamente el suministro finito que se encuentra disponible.Nosotros mismos usamos diario el carbono ya procesado como el petróleo de los automóviles, el plástico, el gas.El carbono en los seres vivos provienen del anhídrido carbónico del aire y las plantas lo toman, después los animales lo obtienen comiendo las plantas y al morir ambos vuelven al aire.La vida requiere de la importancia del carbono, ya que la mayoría de los productos que actualmente tenemos tiene una composición conforme a este elemento. Dentro de lo anterior se puede exponer que gracias al contenido de carbono existente en la sustancias ha sido posible el idear alternativas ecológicas que ayuden a su degradación y afecte menos al medio ambiente.Dentro de las alternativas podemos especificar que la importancia de que este elemento es de vital importancia ya que cada uno de los seres vivos incluyéndonos, estamos conformados de tan preciado elemento que es el carbono.El carbono es importante en la vida y desarrollo de los seres vivos, porque lo podemos encontrar en la atmosfera y por lo tanto estamos en contacto con el, el carbono no solamente lo podemos encontrar en estado gaseoso, sino que también en solido como en el grafito y diamantes.Aunque también afecta en parte a los seres vivos porque interviene en el efecto invernadero.El carbono en la tabla periódica es representado con la letra C. este elemento se puede combinar y formar muchos compuestos, tiene número atómico 6 y valencia: 2,+4, -4.El carbono es un elemento importante para el ser humano ya que nuestro cuerpo esta constituido por gran parte de dicho elemento, este elemento junto con el apoyo de otros compuestos forman unas cadenas que son necesarias para la formación de la materia viva.

2. DEFINICION DEL CICLO DEL CARBONO.

El ciclo del carbono es un ciclo biogeoquímico por el cual el carbono se intercambia entre la biosfera, la litosfera, la hidrosfera y la atmósfera de la Tierra. Los conocimientos sobre esta circulación de carbono posibilitan apreciar la intervención humana en el clima y sus efectos sobre el cambio climático.El ciclo completo del carbono requiere que los descomponedores metabólico en los compuestos orgánicos de los organismos muertos y agreguen nuevas cantidades de CO2 al ambiente. A todo lo anterior debe sumarse la enorme cantidad de CO2 que llega a la atmósfera


como producto de la actividad volcánica, la erosión de las rocas carbonatadas y, sobre todo, la quema de combustibles fósiles por el hombre. El carbono es un elemento. Forma parte de los océanos, aire, rocas, suelos y seres vivos. El carbón no permanece en un mismo lugar, siempre está en movimiento. • El carbono va de la atmósfera a las plantas. En la atmósfera, el carbono se combina con el oxígeno en un gas llamado bióxido de carbono (CO2). Con ayuda del Sol, mediante el proceso conocido como fotosíntesis, el bióxido de carbono es extraído del aire y se convierte en alimento. • El carbono va de las plantas a los animales. Mediante las cadenas alimenticias, el carbón de las plantas va hacia los animales que se alimentan de ellas. Los animales que se alimentan de otros animales también obtienen el carbono a través de sus alimentos. • El carbono va de plantas y animales al suelo. . Cuando plantas y animales mueren, sus cuerpos, madera y hojas se descomponen en el suelo. Parte de la materia descompuesta queda enterrada y tras millones y millones de años, se convierte en combustible fósil. • El carbono va de seres vivos a la atmósfera. Cada vez que exhalas, estás liberando bióxido de carbono (CO2) hacia la atmósfera. Los animales y las plantas se deshacen del gas bióxido de carbono mediante el proceso conocido como respiración. El carbono de los combustibles fósiles va a la atmósfera cuando el combustible es quemado. Cuando los seres humanos queman combustibles fósiles para dar energía a sus fábricas, plantas eléctricas, automóviles y camiones, la mayoría del carbón penetra la atmósfera rapidamente en forma gas bióxido de carbono. Cada año, cinco mil quinientos millones de toneladas de carbono son liberadas en forma de combustibles fósiles quemados. Esto equivale al peso de 100 millones de elefantes africanos. De la gran cantidad de carbono que liberan los combustibles, 3.3 mil millones de toneladas penetran la atmósfera, y la mayoría del resto queda disuelta en el agua de mar. • El carbono se mueve de la atmósfera a los océanos. Los océanos y otros cuerpos de agua absorben algo del carbón de la atmósfera. El carbono se disuelve en el agua. Los animales marinos usan al carbono para crear el material de sus esqueletos y caparazones. El bióxido de carbono es un gas de invernadero que atrapa al calor que hay dentro de la atmósfera. Sin este y otros gases de invernadero, la Tierra sería un lugar helado. Pero los seres humanos han quemado tanto combustible que hay aproximadamente 30% más bióxido de carbono en el aire de hoy que hace 150 años. De acuerdo a la información obtenida de las capas de hielo, la atmósfera no había contenido una cantidad tal de carbono desde hace aproximadamente 420 000 años. El reciente aumento en los gases de invernadero en nuestra atmósfera, como el bióxido de carbono, está haciendo que


nuestro planeta se caliente más. El carbono también se mueve por nuestro planeta sobre grandes escalas de tiempo. Por ejemplo, sobre millones de años, el desgaste de las rocas en tierra puede añadir carbón al agua superficial, que puede entonces arrastrarlo hasta el océano. El carbono puede ser removido del agua salada sobre grandes escalas de tiempo cuando las conchas y huesos de los animales marinos y plancton lo colectan en el fondo del mar. Estas conchas y huesos están hechos de caliza, que contiene carbono. Cuando se depositan en el fondo marino, el carbono es almacenado fuera del ciclo del carbono por grandes períodos de tiempo. La cantidad de caliza depositada en el océano depende de alguna manera de la cantidad de océanos poco profundos, tropicales y cálidos del planeta, porque ahí es donde proliferan los organismos que producen calizas, como los corales. El carbono puede ser liberado de regreso a la atmósfera si la caliza se derrite o si sufre una metamorfosis en una zona de subducción.

2.1. Formas de Ciclos.

2.1.1. Ciclos Biogeoquímicos del Carbono:

El ciclo de los nutrientes inorgánicos pasa a través de varios organismos, además entran a la atmósfera, agua e inclusive a las rocas. Así, estos ciclos químicos pasan también por los biológicos y los geológicos, por lo cual se los denomina ciclos bio-geo-químicos. Cada compuesto químico tiene su propio y único ciclo, pero todos los ciclos tienen características en común: •Reservorios: son aquellas partes del ciclo donde el compuesto químico se encuentra en grandes cantidades por largos períodos de tiempo.•Fondos de recambio: son aquellas partes del ciclo donde el compuesto químico es mantenido por cortos períodos. Este período de tiempo se denomina tiempo de residencia.

La bomba biológica: Se compone principalmente de fotosíntesis, alimentación, respiración y descomposición. La importancia de la actividad del fitoplancton reside principalmente en la actividad de la fotosíntesis, la cual baja la presión parcial del CO2 en la superficie del océano, promoviendo así la absorción del CO2 de la atmósfera. Uno de los procesos más importantes en el ciclo de carbono es la transformación del carbono inorgánico disuelto de la superficie del océano en materia orgánica, creando un flujo de carbono orgánico hacia el mar profundo. Se estima que un 25% del carbono fijado en la superficie del océano se hunde hacia su interior, donde sería parcialmente oxidado por la


respiración heterotrófica. La operación de la bomba no depende sólo de la actividad fotosintética, sino también de la alimentación del zooplancton. El consumo de partículas por el zooplancton es otro factor importante, conectando la productividad primaria y los flujos de partículas al océano profundo. La importancia de la bomba biológica para el ciclo de carbono, por lo tanto, viene dada por su capacidad para extraer carbono de las aguas superficiales y llevarlo a las profundidades. La variabilidad de su eficiencia, entonces, influirá en la concentración de carbono disuelto en la atmósfera.El CO2 que se encuentra libre en ríos y lagos proviene principalmente de la descomposición de la materia orgánica, que se descomponen por la acción de animales necrófagos y bacterias hasta que se disuelve en el agua. Los animales marinos usan al carbono para crear el material de sus esqueletos y caparazones.En un lago o río se dan zonas donde se acumulan grandes cantidades de restos orgánicos. Las hojas y restos orgánicos son arrastrados por la lluvia y el viento y acaban depositándose en su mayor parte en zonas profundas y con escaso flujo. Ahí prosperan ingentes cantidades de organismos vertebrados, invertebrados, microbios y bacterias que se dedican a alimentarse de estos restos. En estos lugares de abundante e intensa descomposición es donde se genera la mayor parte del CO2 en el medio acuático. Sin embargo, la solubilidad del CO2 en el mar es mayor que la del nitrógeno y la del oxígeno. Esto se debe a que el CO2 disuelto reacciona con el agua formando ácido carbónico y sus productos de disociación, bicarbonato y carbonato.La especie química más abundante es el bicarbonato, que es la que se consume por fotosíntesis. En la parte superficial de la región fría del océano, donde se forma el agua profunda, se disuelven grandes cantidades de CO2, que luego se hunde a grandes profundidades para no estar más en contacto con la atmósfera.En los océanos, el bicarbonato puede combinarse con el calcio para formar piedra caliza, que precipita al suelo del océano. La piedra caliza es el reservorio más grande de carbono en el ciclo del carbono. El plancton ha consumido el CO2 y lo ha sedimentado al fondo marino formando, entre otras cosas, las rocas calcáreas y los combustibles fósiles. Esto ha conducido a la formación de una atmósfera rica en oxígeno.En el océano actual, el fitoplancton marino fija toneladas de carbono orgánico por año, las cuales se exportan al interior del


océano. La productividad primaria del fitoplancton marino es un factor importante en el sistema climático ya que está involucrado en la partición del dióxido de carbono entre el océano y la atmosfera.

2.1.2. Ciclo biológico del Carbono:

Este es relativamente rápido: se estima que la renovación del carbono atmosférico ocurre cada 20 años. En ausencia de la influencia antropogénica (causada por el hombre), en el ciclo biológico existen tres depósitos o “stocks”: terrestre (20000 Gt), atmósfera (750 Gt) y océanos (40000 Gt). Este ciclo desempeña un papel importante en los flujos de carbono entre los diversos depósitos, a través de los procesos de fotosíntesis y respiración.

Mediante la fotosíntesis, las plantas absorben la energía solar y el CO2 de la atmósfera, produciendo oxígeno e hidratos de carbono (azúcares como la glucosa), que sirven de base para el crecimiento de las plantas. Los animales y las plantas utilizan los carbohidratos en el proceso de respiración, usando la energía contenida en los carbohidratos y emitiendo CO2. Junto con la descomposición orgánica (forma de respiración de las bacterias y hongos), la respiración devuelve el carbono, biológicamente fijado en los reservorios terrestres (los tejidos de biota, el permafrost del suelo y la turba), a la atmósfera.

Las ecuaciones químicas que rigen estos dos procesos son:

Fotosíntesis: 6CO2 + 6H2 + energía (luz solar) -> C6H12O6 + 6O2

Respiración: C6H12O6 (materia orgánica) + 6O2 -> 6CO2 + 6H2 + energía

Es posible verificar que el mayor cambio entre el depósito terrestre y el atmosférico resulta de los procesos de fotosíntesis y respiración. Los días de primavera y verano, las plantas absorben luz solar y CO2 de la atmósfera y, paralelamente, los animales, plantas y microbios, a través de la respiración, devuelven el CO2. Cuando la temperatura o la humedad es mucho más baja, por ejemplo en invierno o en los desiertos, la fotosíntesis y la respiración se reduce o cesa, así como el flujo de carbono entre la superficie terrestre y la atmósfera.


Debido a la declinación de la Tierra y a la desigual distribución de la vegetación en los hemisferios, existe una flotación a lo largo del año que es visible en los diversos gráficos de variación de concentración anual del CO2, como por ejemplo en la curva de Keeling. En 1958, el científico Charles David Keeling (oceanógrafo del Scripps Institute of Oceanography), puso en marcha una serie de experiencias en el monte Mauna Loa, Hawaii, que le permitieron medir, con bastante precisión, la concentración de CO2 en la atmósfera.

A pesar de que el reservorio atmosférico de carbono es el menor de los tres (con cerca de 750 Gt de carbono), este depósito determina la concentración de CO2 en la atmósfera, cuya concentración puede influenciar el clima terrestre. Además, los flujos anuales entre la reserva atmosférica y las otras dos reservas (océanos y terrestre) son muy sensibles a los cambios.

Los océanos representan el mayor depósito de los tres, cincuenta veces mayor que la reversa atmosférica. Existen traspasos entre estos dos depósitos a través de procesos químicos que establecen un equilibrio entre las capas superficiales de los océanos y las concentraciones en el aire superficial. La cantidad de CO2 que el océano absorbe depende de la temperatura del mismo y de la concentración ya presente. Temperaturas bajas de la superficie del océano potencian una mayor absorción del CO2 atmosférico, mientras que temperaturas más cálidas pueden causar la emisión de CO2.

Los flujos, sin interferencias antropogénicas, son aproximadamente equivalentes, con una lenta variación a escala geológica. La vida en los océanos consume grandes cantidades de CO2, pero el ciclo entre la fotosíntesis y la respiración se desarrolla mucho más rápidamente. El fitoplancton es consumido por el zooplancton en sólo algunos días, y sólo pequeñas cantidades de carbono son acumuladas en el fondo del mar, cuando las conchas del zooplancton, compuestas de carbonato de calcio, se depositan en el fondo tras su muerte. Después de un largo periodo de tiempo, este efecto representa una significativa remoción de carbono de la atmósfera.

Otro proceso intermedio del ciclo biológico que provoca remoción de carbono de la atmósfera, ocurre cuando la fotosíntesis excede la respiración y, lentamente, la materia orgánica forma depósitos de sedimentos que, en ausencia de


oxígeno y a lo largo de millones de años, se transforman en combustibles fósiles.

Los incendios (naturales) son un otro elemento del ciclo rápido que añaden CO2 a la atmósfera al consumir la biomasa y materia orgánica, y al provocar la muerte de plantas que acaban por descomponerse y formar también CO2.

2.1.3. Ciclo geológico del Carbono:

El ciclo geológico del carbono, que opera a una escala de millones de años, está integrado en la propia estructura del planeta y se puso en marcha hace aproximadamente 4,55 miles de millones de años, cuando se formó el Sistema Solar y la Tierra. Su origen fueron los planetesimales (pequeños cuerpos que se habían formado a partir de la nebulosa solar) y los meteoritos portadores de carbono que chocaron con la Tierra.

Más del 99% del carbono terrestre está contenido en la litosfera, siendo la mayoría carbono inorgánico, almacenado en rocas sedimentarias como las rocas calizas. El carbono orgánico contenido en la litosfera está almacenado en depósitos de combustibles fósiles.

En una escala geológica, existe un ciclo entre la corteza terrestre (litosfera), los océanos (hidrosfera) y la atmósfera. El dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera, combinado con el agua, forma el ácido carbónico, el cual reacciona lentamente con el calcio y con el magnesio de la corteza terrestre, formando carbonatos. A través de los procesos de erosión (lluvia, viento), estos carbonatos son arrastrados a los océanos, donde se acumulan en su lecho en capas, o son asimilados por organismos marinos que, eventualmente, después de muertos, también se depositan en el fondo del mar. Estos sedimentos se van acumulando a lo largo de miles de años, formando rocas calizas.

El ciclo continúa cuando las rocas sedimentarias del lecho marino son arrastradas hacia el manto de la Tierra por un proceso de subducción (proceso por el cuál una placa tectónica desciende por debajo de otra). Así, las rocas sedimentarias están sometidas a grandes presiones y temperaturas debajo de la superficie de la Tierra, derritiéndose y reaccionando con otros minerales, liberando CO2. El CO2 es devuelto a la atmósfera a través de las erupciones volcánicas


y otro tipo de actividades volcánicas, completándose así el ciclo.

Los balances entre los diversos procesos del ciclo del carbono geológico han controlado la concentración de CO2 presente en la atmósfera a lo largo de millones de años. Los más antiguos sedimentos geológicos, datados en épocas anteriores al desarrollo de la vida en la Tierra, apuntan concentraciones de CO2 atmosférico cien veces superiores a las actuales, proporcionando un fuerte efecto invernadero. Por otro lado, las mediciones de los núcleos de hielo retirados de la Antártida y Groenlandia, permiten estimar que durante la última era glaciar las concentraciones de CO2 eran aproximadamente la mitad que en la actualidad (en 2005 de 379,1 ppmv de CO2).

Para el carbono orgánico, cuyo origen es la materia orgánica no totalmente descompuesta en ausencia de oxígeno, que dio origen a la hulla, el petróleo y el gas natural, cualquier cambio significativo entre los diversos depósitos afecta también a una escala geológica. Esto fue así hasta hace unos 200 años, con el inicio de la Revolución Industrial y la explotación y utilización (combustión) a gran escala de los combustibles fósiles, que empezó a liberar a la atmósfera el carbono de estos depósitos en forma de CO2.

2.1.4. Ciclo marino del carbono:

El ciclo del carbono en el medio acuático sigue unos parámetros diferentes del que se da en la superficie terrestre. En el mundo acuático la naturaleza ha perfeccionado el aprovechamiento del carbono de modo más completo que en la superficie terrestre. La solubilidad de este gas en el agua es muy superior a la de otros gases, como el O2 o el N2, porque reacciona con el agua formando ácido carbónico.La productividad primaria oceánica se refiere a la tasa fotosintética de fijación de carbono en la zona fótica de los océanos. En la presencia de luz y nutrientes, los organismos contenedores de clorofila transforman el carbono disuelto inorgánico en moléculas orgánicas, produciendo materia orgánica.Este intercambio de carbono entre la atmosfera y el océano resulta de importancia para el control del pH en el océano y también puede actuar como fuente, o bien hundirse. El carbono se intercambia fácilmente entre la atmósfera y el océano. En regiones de flujo ascendente oceánico, el carbono se libera a la atmósfera. Y a la inversa, las regiones de flujo


descendente transfieren el carbono (CO2) de la atmósfera al océano.

2.1.5. Ciclo terrestre del carbono:

Una gran cantidad de carbono orgánico se encuentra en las plantas terrestres. Esto representa el carbono de los bosques y praderas y constituye el principal lugar de fijación fotosintética de dióxido de carbono. La materia orgánica muerta (humus) contiene mayor cantidad de carbono que los seres vivos.La biosfera terrestre toma y libera enormes cantidades de carbono cada año durante los periodos de crecimiento y de hibernación. El crecimiento conduce una acumulación del carbono en las hojas y tallos, las partes de madera, las raíces y en el suelo. El decaimiento de la materia, principalmente sobre la tierra y dentro del suelo, regresa el carbono a la atmósfera. La mayor parte del carbono que deja la biosfera es 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.Los autótrofos son organismos que producen sus propios compuestos orgánicos usando el dióxido de carbono del aire. 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.El carbono se transfiere dentro de la biosfera cuando los heterótrofos se alimentan de otros organismos o de sus partes (frutas). Esto incluye el consumo de material orgánico muerto descompuesto por hongos y bacterias.La toma de carbono por la biosfera terrestre se debe principalmente a la respuesta fisiológica o metabólica de las plantas al aumento en la concentración de CO2 en la atmósfera, o al calentamiento global.El carbono, es un elemento esencial para el crecimiento de las plantas, se obtiene de la atmósfera por medio de la fotosíntesis. Sin embargo, cuando las plantas mueren, sus tejidos ricos en carbono vuelven al suelo y son descompuestos por los organismos vivos. La cantidad total de dióxido de carbono que las plantas terrestres aspiran a través de la fotosíntesis cada año es de 123 mil millones de toneladas.


Existe una gran variabilidad de un año a otro en la magnitud de la toma de carbono por parte de la biosfera terrestre ya que la temporada de crecimiento de las plantas es muy variable. El crecimiento de las planta es variable porque éstas son muy sensibles a cambios climáticos de periodo corto, así como a incendios, sequías e inundaciones.La respiración del suelo juega un importante papel en el ciclo del carbono. Sin embargo, es fundamental encontrar un método efectivo para medir el CO2 que se produce en la respiración del suelo.

2.2. ELEMENTOS QUE INTERVIENE EN EL CICLO DEL CARBONO.

El carbono está almacenado en el aire, en el agua y en el suelo en forma de un gas llamado dióxido de carbono (CO2). En el aire está presente como gas; en el agua en forma disuelta, y en el suelo, en el aire o agua del suelo. El C02 está disponible en cantidades abundantes en el medio.

2.2.1. El papel de las plantas:

Las plantas toman el carbono del C02 del agua (plantas acuáticas), del aire o del suelo (plantas terrestres) y con la energía de la luz del Sol producen alimentos (glucosa, sacarosa, almidón, celulosa, etc.), y liberan oxígeno (02 ) al aire, al agua o al suelo. Este proceso químico se denomina fotosíntesis. En el ciclo del carbono las plantas juegan el rol más importante y una gran parte de la masa de las plantas está conformada por compuestos de carbono: azúcares, almidones, celulosa, madera o lignina y compuestos diversos. Cada planta tiene miles de compuestos orgánicos elaborados en base a la fotosíntesis y procesos celulares posteriores. La respiración celular y la descomposición devuelven el carbono al agua. El carbono de las plantas muertas puede ser incorporado a los sedimentos. Los animales consumen las plantas acuáticas y usan el carbono de ellos como energía o lo guardan en sus tejidos.

2.2.2. Papel de los animales:

• Los animales herbívoros se alimentan de las plantas y usan los compuestos orgánicos para vivir y formar su propia materia. Los carbohidratos (azúcares, almidón, celulosa, lignina, etc.) son descompuestos por los herbívoros por procesos químicos en las células y forman el combustible de su cuerpo. Este proceso se inicia con la respiración, o sea la


toma de oxígeno del aire o del agua. Con el oxígeno se descomponen los azúcares y se emite C02 al aire o al agua, con producción de diversas formas de energía, especialmente calor. En la naturaleza existen muchos tipos de animales herbívoros, según las partes o compuestos de las plantas de las cuales se alimentan. Los principales son los que comen hojas (foliófagos); frutos (frugívoros); y madera (xilófagos), entre otros tipos. Para digerir las partes de las plantas estos herbívoros tienen aparatos digestivos especialmente adaptados. Por el proceso de la respiración los herbívoros emiten al aire o al agua el CO2.

• Los animales carnívoros toman la materia de otros animales por la alimentación. Absorben los componentes de los animales por el proceso digestivo y los descomponen en las células con ayuda del oxígeno que respiran (del aire o del agua) y emiten CO 2 al aire o al agua. Existen muchos tipos de carnívoros especializados: los que comen zooplancton o animales microscópicos del agua se denominan zooplanctívoros; los que comen insectos se denominan insectívoros; los que comen peces se denominan piscívoros, etc. La influencia de las poblaciones animales en la regulación de las cantidades de dióxido de carbono (CO2) que son absorbidas, emitidas o transferidas en ciertos ecosistemas es mayor que el asumido habitualmente en los modelos globales del ciclo del carbono, según los resultados de un nuevo estudio.

De hecho, en algunas regiones, la magnitud de la captación o de la liberación del carbono por influencia de grupos o especies de animales específicos (como los escarabajos que han devorado bosques en el oeste de América del Norte) puede rivalizar con el impacto de las emisiones generadas por el uso de combustibles fósiles en la misma región.

Mientras que los modelos actuales tienen en cuenta el efecto de vegetales y microbios sobre el ciclo del carbono, subestiman a menudo cuánto los animales pueden alterar indirectamente la absorción, la liberación o el transporte de carbono dentro de un ecosistema. Históricamente, el papel de la fauna no ha sido representado adecuadamente, puesto que las especies animales no están distribuidas globalmente y porque su biomasa total es muchísimo menor que la de la flora de la que dependen directa o indirectamente, y por consiguiente contribuyen muy poco al ciclo del carbono por la vía de la respiración.


A lo que esta clase de análisis no le ha prestado atención es al fenómeno de los efectos multiplicadores indirectos. Y estos efectos indirectos pueden llegar a ser bastante grandes y desproporcionados con respecto a la biomasa de la especie que está promoviendo los cambios

El equipo, integrado por una quincena de científicos de 12 instituciones, ha comprobado ese fenómeno a través de diversos casos en los que comunidades de ciertas especies animales han causado profundos impactos en el ciclo del carbono a escala local y regional.

En uno de los casos revisados, una pérdida de árboles como nunca se había visto, provocada en el sector oeste de América del Norte por una plaga de escarabajos herbívoros, ocasionó un desequilibrio en el balance neto del carbono comparable en magnitud al provocado por las emisiones actuales de combustibles fósiles en la Columbia Británica, Canadá.En otro caso, en África oriental, los científicos encontraron que un declive décadas atrás en las poblaciones de un animal típico en las sabanas de la región del Serengueti, el ñu, permitió que la materia orgánica se acumulara en demasía, lo que causó que aproximadamente el 80 por ciento del ecosistema fuera arrasado anualmente por los incendios forestales, liberando carbono de las plantas y del suelo, antes de que las poblaciones de ñu se recuperaran en los años más recientes.

Según los autores, una valoración más apropiada de tales fenómenos podría ayudar a elaborar mejores estrategias de gestión de bosques, lo que a su vez contribuiría a mitigar la amenaza del cambio climático.

2.2.3. Influencia humana:

El almacenamiento de carbono en depósitos fósiles supone, en la práctica, una disminución de los niveles atmosféricos de dióxido de carbono.

Sin embargo, las actividades antropogénicas (humanas), sobre todo la quema de combustibles fósiles y la deforestación, están incorporando nuevos flujos de carbono en el ciclo biológico provenientes de estos depósitos, con una influencia significativa en el ciclo global del carbono.


Estas actividades humanas transfieren más CO2 a la atmósfera del que es posible remover naturalmente a través de la sedimentación del carbono, causando así un aumento de las concentraciones atmosféricas de CO2 en un corto periodo de tiempo (cientos de años). Esta influencia humana, iniciada sobre todo hace 200 años, cuando la concentración de CO2 atmosférico se situaba en los 280 ppmv provocó un aumento significativo de la concentración de CO2, habiendo actualmente sobrepasado los 380 ppmv (más de un 30% en sólo 200 años). Estos valores sitúan la concentración actual como la más elevada de los últimos 650000 años y quizás superior a la registrada hace 20 millones de años atrás.

A pesar de las incertidumbres, puede obtenerse una conclusión importante y cuantificable: las actividades humanas influencian el ciclo global del carbono. Al retirar carbono almacenado en los depósitos de combustibles fósiles a una tasa muy superior a la de la absorción del carbono por el ciclo, las actividades humanas están potenciando el aumento de las concentraciones de CO2 en la atmósfera y, muy probablemente, afectando al sistema climático global.

Otra conclusión significativa que puede ser obtenida del análisis del ciclo global del carbono es el elevado potencial de algunos bosques para capturar el carbono atmosférico, tanto en el manto vegetal como en la materia orgánica del suelo, lo que aumenta la importancia de la manutención de ecosistemas con grandes cantidades de biomasa y suelos estables, con el objetivo de que ciertos bosques se vuelvan sumideros de carbono a mediano/largo plazo y otros no se vuelvan "fuentes" de carbono.

2.2.4. Descomponedores:

La descomposición de materia orgánica (MO) es uno de los procesos claves en el funcionamiento de los todos los ecosistemas, incluidos los acuáticos. Cada año los productores primarios fijan cerca de 100 gigatoneladas de carbono orgánico, y cada año, prácticamente la misma cantidad de MO es descompuesta completando el ciclo global de carbono. No obstante, aunque la descomposición constituye un proceso ecosistémico, de importancia comparable a la producción primaria, se conoce mucho mejor todo lo relacionado con ésta última y el papel que desempeñan los organismos autótrofos en la misma, que lo relativo a los procesos de descomposición y, especialmente, al papel que llevan a cabo los microorganismos en ellos. Existen


diferentes razones para este desconocimiento. La más importante es que la descomposición es un proceso muy complejo que se manifiesta a nivel de comunidad, involucrando a múltiples organismos a distintas escalas espaciales y temporales, mientras que la producción primaria es un proceso que, en última instancia, se manifiesta a nivel de cada organismo autótrofo de forma individual e involucra a una fracción mucho menor de biodiversidad.

La descomposición de las plantas y de los animales al morir restituye el carbono al medio en forma de CO 2 y materia orgánica, que son aprovechados por otras plantas para reiniciar el ciclo. Los organismos vivos, que se encargan de la descomposición, proceso también denominado putrefacción, se denominan detritívoros y están conformados esencialmente por bacterias y hongos.

2.3. ETAPAS DEL CICLO DEL CARBONO.

2.3.1. FOTOSINTESIS.

Podemos decir que la fotosíntesis es el proceso que mantiene la vida en nuestro planeta. Las plantas terrestres, las algas de aguas dulces, marinas o las que habitan en los océanos realizan este proceso de transformación de la materia inorgánica en materia orgánica y al mismo tiempo convierten la energía solar en energía química. Todos los organismos heterótrofos dependen de estas conversiones energéticas y de materia para su subsistencia. Y esto no es todo, los organismos fotosintéticos eliminan oxígeno al ambiente, del cual también depende la mayoría de los seres vivos de este planeta.

El proceso de fotosíntesis ocurre en 2 etapas, la primera, llamada etapa fotodependiente, ocurre sólo en presencia de luz y la segunda, llamada etapa bioquímica o ciclo de Calvin, ocurre de manera independiente de la luz.

2.3.1.1. Etapa fotodependienteo Luminosa:

La fotosíntesis ocurre en organelas específicas llamadas cloroplastos, que se encuentran en células fotosintéticas, es decir, en células de productores expuestas al sol. En plantas terrestres estas células están en hojas y tallos verdes (los tallos leñosos tienen células muertas que forman la corteza). Existen también algas fotosintéticas que no poseen cloroplastos, pues son organismos unicelulares procariontes (sin núcleo verdadero ni compartimientos celulares) y también realizan la fotosíntesis. Estas células, llamadas cianofitas o algas verde azules, son seguramente muy similares a los primeros


organismos fotosintéticos que habitaron nuestro planeta y realizan la fotosíntesis en prolongaciones de su membrana plasmática y en su citoplasma.

Es importante precisar que los cloroplastos son los principales interventores en este proceso, pues su función radica en la presencia de pigmentos que son moléculas capaces de "capturar" ciertas cantidades de energía lumínica . Dentro de los pigmentos más comunes se encuentra la clorofila a, que se encuentra en plantas, ciertos protistas, proclorobacterias y cianobacterias) y la clorofila b, típica de plantas terrestres como es en algas y protistas las clorofilas c,d y e; los carotenos, que absorben la longitud de onda azul y un poco en el verde, estos pigmentos tienden a ser rojos, amarillos o anaranjados; las xantóficas, fucoeritrinas y fucocianinas, cada uno de estos últimos característico de ciertas especies. Cada uno de estos pigmentos se "especializa" en captar cierto tipo de luz.

Cuando los pigmentos absorben luz, sus electrones ocupan niveles energéticos más altos, y transfieren la energía a un tipo especial de clorofila llamado centro de reacción.

En la actualidad se conocen dos fotosistemas, llamados I y II. La energía luminosa es atrapada primero en el fotosistema II, y los electrones cargados de energía saltan a un receptor de electrones; el hueco que dejan es reemplazado en el fotosistema II por electrones procedentes de moléculas de agua, reacción que va acompañada de liberación de oxígeno. Los electrones energéticos recorren una cadena de transportede electrones que los conduce al fotosistema I, y en el curso de este fenómeno se genera un trifosfato de adenosina o ATP, rico en energía. La luz absorbida por el fotosistema I pasa a continuación a su centro de reacción, y los electrones energéticos saltan a su aceptor de electrones. Otra cadena de transporte los conduce para que transfieran la energía a la coenzima dinucleotido fosfato de nicotinamida y adenina o NADP que, como consecuencia, se reduce a NADPH2. Los electrones perdidos por el fotosistema I son sustituidos por los enviados por la cadena de transporte de electrones del fotosistema II. La reacción en presencia de luz termina con el almacenamiento de la energía producida en forma de ATP y NADPH2

2.3.1.2. Etapa fotoindependiente o ciclo de Calvin:

La reacción en la oscuridad tiene lugar en el estroma o matriz de los cloroplastos, donde la energía almacenada en forma de ATP y NADPH2 se usa para reducir el dióxido de carbono a carbono orgánico. Esta funciónse lleva a cabo mediante una serie de reacciones llamada ciclo de Calvin, activadas por la energía de ATP y NADPH2. Cada vez que se recorre el ciclo entra una molécula de dióxido de carbono, que inicialmente se combina con un azúcar de cinco carbonos llamado ribulosa 1,5-difosfato para formar dos moléculas de un compuesto de tres carbonos llamado 3-fosfoglicerato. Tres recorridos del ciclo, en cada uno de los cuales se consume una molécula de dióxido de carbono, dos de NADPH2 y tres de ATP, rinden una molécula con tres carbonos llamada


gliceraldehído 3-fosfato; dos de estas moléculas se combinan para formar el azúcar de seis carbonos glucosa. En cada recorrido del ciclo, se regenera la ribulosa 1,5-difosfato.

Por tanto, el efecto neto de la fotosíntesis es la captura temporal de energía luminosa en los enlaces químicos de ATP y NADPH2 por medio de la reacción en presencia de luz, y la captura permanente de esa energía en forma de glucosa mediante la reacción en la oscuridad. En el curso de la reacción en presencia de luz se escinde la molécula de agua para obtener los electrones que transfieren la energía luminosa con la que se forman ATP y NADPH2. El dióxido de carbono se reduce en el curso de la reacción en la oscuridad para convertirse en base de la molécula de azúcar.

2.3.2. RESPIRACION.

La respiración es el intercambio de gases: la llegada de oxígeno (O2) y la eliminación de dióxido de carbono (CO2). Este proceso ocurre desde los animales unicelulares hasta aquellos más especializados, como el hombre. Mientras más complejo es el animal, su sistema respiratorio debe cumplir mayores exigencias, por lo cual este sistema debe adaptarse a cada especie.

El término respiración se aplica a dos procesos biológicos separados:

1) Al proceso químico de liberación de energía tras el metabolismo de los compuestos orgánicos, proceso que se denomina respiración interna o respiración celular.

2) A la respiración externa referida al proceso de intercambio de gases entre el organismo y su medio externo.

2.3.2.1. Respiracion de Animales Herbivoros:

Un herbívoro es un animal que se alimenta principalmente de plantas, como hierba, fruta, grano de semilla poniendo de ejemplo al caballo, vaca, oveja, entre otros; aunque siendo las plantas herbáceas un subconjunto del reino vegetal sería más correcto el uso del término fitófago, ya que muchos animales que se alimentan de plantas no consumen hierba en absoluto. En la práctica muchos animales principalmente herbívoros también se alimentan de proteínas animales, como insectos, huevos, etc.En la cadena trófica, los herbívoros son los consumidores primarios, como las gacelas que se alimentan de pastos.

Una de las respiraciones que mas se desarrollan en estas especies es del tipo branquial. Las Branquias son Órganos Respiratorios, que pueden ser externas o internas provistas de un delgado Epitelio que permite el intercambio gaseoso mediante Ósmosis.

Las Branquias están íntimamente relacionadas con el Aparato Circulatorio que llega hasta ellas desde el cuerpo transportando CO2 y vuelve al cuerpo desde ellas cargado de O2. El intercambio gaseoso se llama HEMATOSIS. Respiran


de esta manera algunos Anélidos, los Crustáceos, los Moluscos, Equinodermos, Peces y los Anfibios en estado larval.

2.3.2.2. Respiracion de Animales Carnivoros:

Los carnívoros son animales que obtienen sus energías y requerimientos nutricionales a través de una dieta basada en el consumo de animales, en su mayoría terrestres y la mayor parte tiene garras afiladas y mínimo cuatro dedos en cada extremidad y caninos muy desarrollados, los molares y premolares por lo general tienen bordes cortantes. Los carnívoros tienen seis incisivos y dos caninos en cada maxilar. Las únicas excepciones son la nutria marina, la cual posee cuatro incisivos en la mandíbula y el oso bezudo, que tiene cuatro incisivos en el maxilar.

La respiración pulmonar es la modalidad de respiración más eficaz. Exclusiva de algunos vertebrados (anfibios, reptiles y mamíferos) aunque también se da en algunos invertebrados (caracol). El intercambio de gases se realiza en cavidades internas de paredes finas muy vascularizadas denominadas pulmones. Los pulmones están comunicados con el exterior a través de las vías respiratorias que comienzan en la boca y las fosas nasales y continúan por la faringe, la laringe, la tráquea y los bronquios.

Consta de tres adaptaciones:

Incremento de la superficie de intercambio: en los anfibios es pequeña y se va incrementando conforme subimos en la escala filogenética hasta llegar a los mamíferos.

Adquisición de mecanismos de ventilación: los anfibios tragan el aire por la boca y desde allí es empujado a los pulmones. En los demás, el aire entra y sale de los pulmones (ventilación) como resultado del cambio de volumen de la cavidad torácica.

Mejora en la circulación pulmonar: en aves y mamíferos la eficacia respiratoria es mayor debido a que cuentan con una circulación completa.

2.3.3. DESCOMPOSICION:

La descomposición es uno de los procesos que experimentan algunos compuestos químicos que puede ser de manera espontánea o provocada por algún agente externo al compuesto orgánico.Dentro de este tipo de complicados procesos de descomposición se encuentran los procesos de formación del suelo en los que se va disgregando y transformando la roca madre; la descomposición de restos biológicos (residuos de animales y plantas, etc) que convierten las complejas moléculas orgánicas en unidades más sencillas que pueden ser de nuevo asimiladas por los organismos; o los procesos que intervienen en la digestión en la cual los nutrientes se


descomponen en sustancias más simples capaces de ser asimiladas por las células.La descomposición puede darse en plantas y animales; en las plantas:Al morir un árbol, ya sea por la caída de sus hojas, etc. Este restituye al carbono en dióxido de carbono (CO2) y en materia orgánica, en el exterior, que luego es aprovechada para el inicio del ciclo de una nueva planta.A medida que la planta envejece, el contenido de los constituyentes solubles en agua, proteínas y minerales decrece y la abundancia de celulosa, hemicelulosa y lignina aumenta. Estas sustancias constituyen un surtido altamente diverso de sustratos utilizables por la comunidad detritívora en la descomposición y mineralización del carbono.

En los animales:

• Cuando un animal está muerto, y se encuentra en etapa de descomposición, este se adhiere al suelo y luego al subsuelo, y sirve como materia orgánico para el nuevo inicio de ciclo de nuevos seres bióticos.

Los organismos vivos que se encargan de la etapa de descomposición, o proceso también llamado putrefacción, se denominan detritívoros y están compuestos esencialmente por bacterias y hongos.

Existen 3 tipos de descomposición:

• Descomposición térmica: es cuando el compuesto está sometida a una elevada temperatura.• Descomposición electrolítica: es cuando el compuesto está sometido o interviene la carga eléctrica.• Descomposición catalítica: es cuando interviene un catalizador, el cual acelera la descomposición o putrefacción.

2.3.4. COMBUSTION:

Proceso de oxidación rápida o quema de una sustancia con evolución simultánea de calor y, por lo general, luz. En el caso de compuestos como el carbono este concentra energía en el interior, para la acumulación de calor se necita un promedio de 600 millones de grados Celsius.La combustión del carbón es un proceso químico. El proceso de combustión del carbón es cuando se pone el carbón en contacto con el O2 y a una temperatura tal que el


carbono se convierta en carbono fijo y volátil y así se consiga un buen contacto entre ambos.

Para que se origine un proceso de combustión tiene que ocurrir que la velocidad de oxidación debe ser lo bastante alta para que el calor desprendido en la reacción sea elevado. Debido a lo complicado de la estructura del carbón, se pueden producir ciertas reacciones de descomposición o transformación (pirolisis), lo que puede hacer que el carbón, tras sufrir este proceso, no sea tal, sino que se convierta en una serie de compuestos derivados.Al fusionarse el carbono, los productos de la reacción (O, Mg, Ne) se acumulan en un nuevo núcleo inerte. Después de unos cuantos miles de años, el núcleo transmutado se enfría y contrae de nuevo. Esta contracción eleva de nuevo la temperatura y la densidad permitiendo que el neón pueda fusionar . Estas nuevas temperaturas permiten además que haya capas de carbono, helio e hidrógeno, externas al núcleo, que entren en fusión.La combustión del carbono está dada por:Esta ecuación significa que un mol de carbono al reaccionar con 1 mol de oxígeno forma 1 mol de dióxido de carbono liberando energía.

Factores que intervienen en el proceso de combustión del carbono:Es necesario tener en cuenta:

• la velocidad de suministro.• la cantidad y calidad del aire, distribución del aire y el exceso del mismo.

3. ALMACENAMIENTO DEL CARBONO.

El carbono (C) es el cuarto elemento más abundante en el Universo, después del hidrógeno, el helio y el oxígeno (O). Es el pilar de la vida que conocemos.En el planeta Tierra, el carbono circula a través de los océanos, de la atmósfera y de la superficie y el interior terrestre, en un gran ciclo bio- geoquímico.El almacenamiento de carbono en la biosfera está bajo la influencia de varios procesos en escalas de tiempo diferentes: mientras la productividad primaria 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 pueden afectar así al cambio climático global.


La tierra puede convertirse en una fuente natural de carbono. Hay gran cantidad de carbono orgánico almacenado en los suelos y en el permafrost (Capa de la corteza de la tierra que permanece bajo 0 C todo el año) en latitudes altas. El calentamiento puede acelerar la actividad macrobiótica en el suelo así como derretir el permafrost, lo que generaría una liberación grande de CO2 al descomponerse la materia orgánica. Ha sido demostrado que el “efecto de fertilización con CO2 “, que permite crecer más a las plantas, es un efecto temporal que se satura después de unos añosLas plantas toman el dióxido de carbono del aire durante la fotosíntesis. Cuando un animal herbívoro consume una planta, el cártamo contenido en ella pasa a formar parte del animal y éste al ser comido por otro, se lo traspasa. También cuando un ser vivo muere el carbono de su cuerpo se integra al suelo gracias a la acción de unos pequeños organismos. De esta forma las plantas lo pueden volver a aprovechar cerrando el ciclo del carbono.

3.1. Tipos de Almacenamiento.

3.1.1. El Almacén Aéreo:

Los bosques primarios (nativos) Y la vegetación.son buenos almacenes de carbono, mas no sumideros, ya que su flujo de carbono con la atmósfera es mínimo; lo contrario ocurre con los bosques secundarios (modificados por el hombre), en los que existe mayor capacidad de conversión de CO2 atmosférico a biomasa, por encontrarse en crecimiento. El almacén más estable después del océano es el suelo pero también es el más difícil de incrementar ya que se requiere un tiempo prolongado para conseguirlo.

3.1.2. El Almacén Superficial:

es el mantillo (hojarasca y capa de fermentación). Los factores que determinan el potencial como sumidero del suelo son la profundidad, el peso del suelo, la textura, los tipos y combinaciones de arcillas presentes, el grado de humedad y el volumen ocupado por fragmentos gruesos donde el carbono orgánico no puede enlazarse fácilmente. Los almacenes de carbono inorgánico más importantes, están constituidos principalmente por carbonatos de calcio.

3.1.3. El Almacén Subterráneo:

Lo constituyen el suelo y las raíces de las plantas. El almacenamiento del carbono en los depósitos fósiles supone en la práctica una rebaja de los niveles atmosféricos de dióxido de carbono. Si éstos depósitos se liberan, como se viene haciendo


desde tiempo inmemorial con el carbón, o más recientemente con el petróleo y el gas natural; el ciclo se desplaza hacia un nuevo equilibrio en el que la cantidad de CO2 atmosférico es mayor; más aún si las posibilidades de reciclado del mismo se reducen al disminuir la masa boscosa y vegetal.

El carbono esta almacenado en el aire, en el agua y en el suelo en forma de un gas llamado dióxido de carbono (co2). En el aire esta presente como gas; en el agua como forma disuelta y en el suelo, en el aire o agua del suelo.

3.2. Riesgos Ambientales y Humanos En El Almacenamiento del Carbono.

3.2.1. Riesgos mundiales:

si hubiera una fuga considerable en un depósito de CO2, esto podría contribuir significativamente en las alteraciones climáticas.

3.2.2. Riesgos locales:

Fugas por fallos en los pozos, que pueden afectar a los trabajadores locales y a los equipos de reparación de fugas. O bien fugas por fallas geológicas no detectadas, creando una eventual contaminación de los acuíferos y acidificación de los suelos.Para el caso del almacenamiento oceánico, el riesgo es bastante más elevado, teniendo en cuenta la falta de información disponible en cuanto a los efectos del aumento de la concentración de CO2 (acidificación) en los ecosistemas marítimos.

3.3. Factores Donde se Almacena Carbono.

3.3.1. CARBONO EN LOS OCÉANOS:Los océanos contienen alrededor de 3600 gigatoneladas de carbono sobre todo en forma de ion bicarbonato.Este intercambio de carbono resulta de importancia para el control del pH en el océano y también puede actuar como fuente.

3.3.2. CARBONO EN LA ATMOSFERA:El carbono existe en la atmosfera de a tierra principalmente en forma de gas dióxido de carbono.En la atmosfera hay 750 gigatoneladas de carbono; desempeño un papel importante en el sustento de la vida.


3.3.3. CARBONO EN PRODUCTOS (CP):

Son los productos forestales que almacenan carbono durante todo el tiempo de vida del producto. Cuando éste termina, el carbono se incorporará al ciclo dependiendo del proceso de degradación del producto. Mientras mayor sea la vida media de un producto forestal el carbono estará almacenado por más tiempo.

3.3.4. CARBONO EN EL SUELO (CS):

Es el carbono contenido en las capas que conforman el suelo forestal. Se origina por la fragmentación de la roca madre meteorizada por el establecimiento de un organismo vegetal que con el tiempo forma capas por depositación de materiales. Al irse acumulando éstas y compactando, almacenan una cierta cantidad de carbono, misma que aumentará por la continuidad del proceso de formación del suelo.

3.3.5. CARBONO EN VEGETACIÓN (CV):

El carbono en vegetación es la suma del contenido en la biomasa aérea y la que se halla en la biomasa de las raíces. La biomasa aérea comprende el tronco, las hojas, las ramas y el follaje, mientras que el carbono contenido en las raíces es definido como biomasa de las raíces.

3.3.6. CARBONO EN DESCOMPOSICIÓN (CD):

Es el contenido en la materia orgánica que se encuentra en proceso de descomposición; es originada cuando las estructuras vegetales como las hojas, las ramas o el tronco son depositadas en el suelo.

4. EXPLOTACIÓN DEL CARBONO.

4.1. Combustibles Fosiles:

Se agrupan bajo esta denominación el carbón, el petróleo y el gas natural, productos que por sus características químicas se emplean como combustibles. Se han formado naturalmente a través de complejos procesos bio geoquímicos, desarrollados bajo condiciones especiales durante millones de años. La materia prima a partir de la cual se generaron incluye restos vegetales y antiguas comunidades planctónicas.Constituyen un recurso natural no renovable.

4.2. El carbón o carbón de piedra:


se formó a partir de material vegetal. Muchas veces se pueden distinguir vetas de madera o improntas de hojas que permiten reconocer su origen.

4.3. El petróleo:

se formó principalmente del plancton. Frecuentemente con el petróleo se encuentra gas natural, originado durante el mismo proceso en que se generó el primero. Se encuentran acompañados de azufre y/o derivados azufrados, ya que se formaron en condiciones anaeróbicas.

La combustión de este tipo de combustibles genera emisiones de gases tales como dióxido de carbono, monóxido de carbono y otros gases que han contribuido y aún contribuyen a generar y potenciar el efecto invernadero, la lluvia ácida, la contaminación del aire, suelo y agua. Los efectos contaminantes no sólo están vinculados a su combustión sino también al transporte (derrames de petróleo) y a los subproductos que originan (hidrocarburos y derivados tóxicos). La situación se agrava cuando se considera la creciente demanda de energía, bienes y servicios, debido al incremento de la población mundial y las pautas de consumo.

5. UTILIZACIÓN DEL CARBONO.

El carbono se encuentra libre en la naturaleza, por tanto su forma alotrópica da para bastante; por ejemplo con el adecuado tratamiento puede convertirse en diamante, respetando las presiones, cortes, transformaciones, temperaturas y reacciones. Es más que un simple elemento con diferentes presentaciones o usos, es el cuarto elemento más abundante en el universo en cuando a masa. Lo encuentras en todas las formas de vida, de hecho es la base química de la vida tal como se conoce.

5.1. HIDROCARBUROS:

El principal uso industrial del carbono es como componente de hidrocarburos, especialmente los combustibles fósiles (petróleo y gas natural). Del primero se obtienen, por destilación en las refinerías, gasolinas, queroseno y aceites, siendo además la materia prima empleada en la obtención de plásticos. Los hidrocarburos son elementos muy contaminantes ya que son un transporte, es decir al contacto con el agua, en el mar por ejemplo se esparcen muy rápido lo cual dificulta su limpieza, además de que esto imposibilita la interacción entre la flora y la fauna marina con la atmosfera obstruyendo así en ciclo de la vida.Si estas sustancias llegaran a la costa debido a la alta permeabilidad dela arena, los hidrocarburos pueden penetrar por el subsuelo las napas y dejando rastros irreparables en las reservas de agua dulce.


Otra importante causa de contaminación, la constituyen los vertidos de desechos industriales, que llegan a poseer altas concentraciones de los derivados más peligrosos de los hidrocarburos. La contaminación marítima por hidrocarburos se puede producir durante las operaciones cotidianas de los buques, ya sea de forma accidental, esto es, rebalse de tanques, roturas de mangueras, de líneas, pérdidas de pequeñas cantidades del casco, errores personales durante maniobras; o de forma intencional, como los lastres sucios, el limpiado de tanques, sentinas, basura, aguas contaminadas.Se estima que 130.000 toneladas se vierten por año en el mar desde plataformas petrolíferas marinas. Se ha calculado que la pérdida y derrame crónico de petróleo asociado a su producción en el mar es de 100Kg. De vertido de crudo cada 1.000 toneladas extraídas.

5.2. INDUSTRIA:

También se utilizan para fabricar muchos productos dentro de la industria como la mayonesa, los combustibles, alcoholes bolsas de basura, solventes, cosméticos, colorantes, jabones, vinagre, sales, desodorante, la fabricación del nylon, insecticidas, medicinas y muchos más productos, como se puedes ver son cosas que la mayoría de las personas usamos, los hidrocarburos están casi en todo lo que usamos día con día, pero así como tienen sus ventajas, tenemos sus contradicciones.

El segundo se está imponiendo como fuente de energía por su combustión más limpia.

5.3. El isótopo radiactivo carbono-14:

descubierto el 27 de febrero de 1940, se usa en la datación radiométrica.

5.4. El grafito:

se combina con arcilla para fabricar las minas de los lápices. Además se utiliza como aditivo en lubricantes. Las pinturas anti-radar utilizadas en el camuflaje de vehículos y aviones militares están basadas igualmente en el grafito, intercalando otros compuestos químicos entre sus capas. Es negro y blando. Sus átomos están distribuidos en capas paralelas muy separadas entre sí. Se forma a menos presión que el diamante. Aunque parezca difícil de creer, un diamante y la mina de un lapicero tienen la misma composición química: carbono.

5.5. El diamante:


Es transparente y muy duro. En su formación, cada átomo de carbono está unido de forma compacta a otros cuatro átomos. Se originan con temperaturas y presiones altas en el interior de la tierra. Se emplea para la construcción de joyas y como material de corte aprovechando su dureza.

5.6. Oros usos:

Como elemento de aleación principal de los aceros.

En varillas de protección de reactores nucleares.

Las pastillas de carbón se emplean en medicina para absorber las toxinas del sistema digestivo y como remedio de la flatulencia.

El carbón activado se emplea en sistemas de filtrado y purificación de agua.

El carbón amorfo ("hollín") se añade a la goma para mejorar sus propiedades mecánicas. Además se emplea en la formación de electrodos (p. ej. de las baterías). Obtenido por sublimación del grafito, es fuente de los fulerenos que pueden ser extraídos con disolventes orgánicos.La fibra de carbono (obtenido generalmente por termólisis de fibras de poliacrilato) se añade a resinas de poliéster, donde mejoran mucho la resistencia mecánica sin aumentar el peso, obteniéndose los materiales denominados fibras de carbono.

Las propiedades químicas y estructurales de los fulerenos, en la forma de nanotubos, prometen usos futuros en el incipiente campo de la nanotecnología.

6. EL DIOXIDO DE CARBONO Y EL CALENTAMIENTO GLOBAL:

El dióxido de carbono es la forma que tiene de carbono en nuestra atmósfera, y es crucial para el mantenimiento de la vida en la Tierra. Sin embargo, una fuente relativamente reciente de dióxido de carbono en la atmósfera, la quema de combustibles fósiles por los seres humanos, ha aumentado considerablemente su cantidad en la atmósfera. Este aumento amenaza con alterar el equilibrio natural del carbono previamente mantenido por la fotosíntesis, la respiración y la descomposición. Este dióxido de carbono extra actúa como una manta en la atmósfera, quizás causando el calentamiento global.

CONCLUSIONES


EL CARBONO EN LA NATURALEZA:

Es un componente esencial para los vegetales y animales (seres vivos en general); también, forma parte de compuestos como la glucosa, el cual es un carbohidrato importante para la realización de procesos como respiración, o en forma de dióxido de carbono en el proceso de fotosíntesis (en el caso de los vegetales), en donde al año casi el 5% de las reservas de CO² que se encuentran en la atmosfera son gastados en este proceso.

IMPORTANCIA DEL CARBONO:

Las características del carbono respecto a la versatilidad y funcionalidad hacen que este elemento sea inigualable dentro de la tabla periódica. Se trata sin duda del elemento esencial para la vida, aquí y fuera de este planeta también. En el universo existe diez veces más carbono que silicio, y un millón de veces más carbono que boro.

DEFINICION DEL CICLO C:

La mayor parte del carbono se almacena en la atmósfera y en los océanos en forma de anhídrido carbónico. Las plantas verdes absorben el anhídrido carbónico, compuesto vital en el proceso de fotosíntesis. A través de este proceso, los átomos de carbono se unen formando parte de moléculas de hidratos de carbono simples, que más tarde pueden trasformarse en grasas, proteínas o hidratos de carbono más complejos.

FORMAS DE CICLO DEL C:

El ciclo marino carbono: El dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera, combinado con el agua, forma el ácido carbónico. A través de los procesos de erosión (lluvia, viento), estos carbonatos son arrastrados a los océanos, donde se acumulan o son asimilados por organismos marinos que, después de muertos, también se depositan en el fondo del mar, formando las piedras calizas.

El ciclo terrestre del carbono: Más del 99% del carbono terrestre está contenido en la litosfera, siendo la mayoría carbono inorgánico. El carbono orgánico contenido en la litosfera está almacenado en depósitos de combustibles fósiles.

ELEMENTOS DEL CICLO DEL C:

*Cada uno de los elementos que intervienen en el ciclo del carbono son sumamente importantes, ya que sin ellos no se daría ninguna fase de estos y se saltaría las especificas fases, lo cual generaría un desequilibrio y no se completaría de forma eficiente el ciclo del carbono.

ALMACENAMIENTO DEL C:


El almacenamiento del carbón es un aspecto importante por varios motivos. El carbón se almacena en grandes cantidades y durante periodos largos debido a su uso industrial. Los grandes almacenamientos de carbón se llaman parques y se suelen situar al aire libre, estando por ello expuestos a las inclemencias meteorológicas, influyendo en las propiedades del carbón.

EXPLOTACION DEL C:

Las energías alternas penetrarán nichos muy limitados del mercado energético mundial sin perjudicar apreciablemente al negocio petrolero, por lo menos hasta el año 2030. Las amenazas al mercado de los hidrocarburos en un escenario verde por parte de dichas energías son bajas debido, fundamentalmente, a su alto costo de producción y a muchas limitaciones para su aplicación masiva.

UTILIZACION DEL C:

El carbón tiene muchos usos importantes en todo el mundo. Los usos más importantes son la producción de electricidad, la producción de acero, la fabricación de cemento y otros procesos industriales, así como combustible líquido.

ETAPAS DEL CICLO DEL C:*La fotosíntesis es el proceso mediante el cual un organismo capta la energía del sol y la transforma en energía química útil para los mecanismos biológicos de todos los seres. Como los animales no pueden realizar fotosíntesis, se ven obligados al consumo directo de estas moléculas ingiriendo vegetales o otros animales que previamente se han nutrido de vegetales. Por lo tanto, es indispensable fuente energética para la biósfera en su totalidad.

*La Respiración es una de las necesarias para la vida, valiéndose de los órganos del Aparato Respiratorio del ser vivo. Se produce un Intercambio Gaseoso a través de los capilares sanguíneos, donde se absorbe el Oxígeno hacia la sangre y se libera el Dióxido de Carbono. Sirve para la obtención de energía para que nuestro cuerpo funcione, como también a la Formación y Reparación de Tejido

• La descomposición de la materia orgánica (CARBONO) es útil para los microorganismos por dos razones: como suministro de energía para el crecimiento de los mismos, y como fuente para el inicio del ciclo de la nueva materia.

• La combustión del carbono es el proceso químico por el cual esta sustancia, llamada combustible, reacciona con el oxígeno. Esta reacción es fuertemente exotérmica, desprendiéndose energía en forma de calor, luz o sonido.

DIOXIDO DE CARBONO Y CALENTAMIENTO GLOBAL :


Contrario a lo que la industria quiere que creamos, el ‘carbón limpio’ no existe. El carbón es la principal fuente de contaminación de mercurio y causante del calentamiento global. La explotación minera del carbón destruye millones de acres de tierras y contamina o destruye miles de millas de corrientes de agua.De la misma forma sucede en la zonas urbanas, donde la emación de dióxido de carbono cada vez es mas constante.

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Fotosíntesis:

Respiracion de herbivoros

Respiracion del humano


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Calentamiento Global:


Carbono en la naturaleza:


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