EL CICLO DEL CARBONO Y EL EFECTO INVERNADERO
El elemento químico carbono forma parte de todas las moléculas orgánicas que constituyen el cuerpo de los seres vivos. Se encuentra en la atmósfera en forma de gas dióxido de carbono (CO2), también en el suelo en forma de materia inorgánica, especialmente carbonatos, formando parte de los seres vivos, es decir, en forma de biomoléculas y por último disuelto en el agua.
En nuestro Planeta hay un número constante de átomos de carbono. El ciclo del carbono representa los recorridos que puede hacer un imaginario átomo de carbono en la Tierra.
El “ciclo del carbono” es el conjunto de las transformaciones químicas de los compuestos que contienen carbono en los intercambios entre biosfera, atmósfera, hidrosfera y litosfera. Es un ciclo biogeoquímico de gran importancia para la regulación del clima de la Tierra.
El carbono puede pasar desde la atmósfera hasta los seres vivos:
- Mediante el proceso de la fotosíntesis, las plantas, algunas algas y muchos organismos microscópicos (organismos productores) transforman el CO2 atmosférico o del agua en materia orgánica en forma de hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, que pasa a formar parte de sus tejidos vegetales, y de la que se alimentan otros seres vivos (organismos consumidores primarios o secundarios) a través de las cadenas alimentarias, donde pasa a formar parte del cuerpo de estos seres vivos.
Posteriormente el carbono es devuelto al medio ambiente mediante varios procesos:
- Durante la respiración tanto de los seres heterótrofos como de los autótrofos, los animales y las plantas consumen materia orgánica por combustión de la misma y devuelven parte del carbono en forma de CO2 a la atmósfera o al agua, donde puede quedar como sedimentos orgánicos, o combinarse con las aguas para producir carbonatos y bicarbonatos. Es el caso de las rocas carbonatadas (calizas, coral) Cuando se acumula en las zonas húmedas genera turba, resultado de una descomposición incompleta, lo que da lugar a la formación de depósitos de combustibles fósiles como petróleo, carbón o gas natural y puede permanecer durante millones de años en este estado.
- El carbono también se incorpora a la atmósfera a través de otras reacciones de combustión que se generan en los incendios forestales, la actividad volcánica y el uso de combustibles fósiles como petróleo, gas natural o carbón, en actividades industriales, de transporte y domésticas.
- Los restos de los animales y vegetales son descompuestos por los microorganismos descomponedores mediante la degradación de las moléculas orgánicas. En este proceso, se libera el CO2 a la atmósfera o a la hidrósfera, donde es absorbido y utilizado de nuevo por las plantas.
El efecto invernadero
Los gases de mayor concentración que se encuentran presentes en la atmósfera (oxígeno y nitrógeno) no muestran efectos significativos sobre el clima. Si estos gases fueran los únicos componentes atmosféricos, la Tierra sería un planeta inhóspito debido a que la temperatura media sobre su superficie sería de aproximadamente -18°C.
Sin embargo, algunos gases que se encuentran en menores proporciones como vapor de agua (H2O), dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), compuestos clorofluorcarbonados (CFC), hexafluoruro de azufre (SF6) � y ozono (O3), actúan en forma tal que son permeables a las radiaciones con longitudes de onda corta (ultravioleta y visible), mientras que absorben las de onda larga (infrarrojas) Así, la fracción infrarroja es absorbida en su tránsito a través de la atmósfera, calentándola. En consecuencia, estos gases permiten que la radiación solar penetre hasta la superficie terrestre y atrapan la radiación infrarroja ascendente emitida por la Tierra, que de otro modo escaparía fuera de ella. De esta manera se genera un fenómeno denominado “efecto invernadero” de forma semejante a lo que ocurre en los invernaderos utilizados para la agricultura, en los que el vidrio o el plástico actúa permitiendo el paso de la radiación solar hacia el interior pero impide la salida de la radiación infrarroja emitida dentro del invernadero y retiene la energía en forma de calor que ella transporta.
Por lo tanto, este comportamiento selectivo de algunos gases atmosféricos frente a la radiación solar y terrestre es beneficioso ya que produce un calentamiento del aire próximo a la superficie terrestre (troposfera) elevando la temperatura media del planeta a +15°C.
El efecto invernadero es un fenómeno que ocurre en forma natural y beneficioso en la atmósfera. No obstante, su efecto puede ser modificado por actividades humanas que aumentan la concentración en la atmósfera de muchos de los gases que lo producen. El uso de hidrocarburos y combustibles fósiles por parte del hombre rompe el equilibrio del ciclo del carbono y el dióxido de carbono vuelve a la atmósfera en proporciones mucho mayores que las correspondientes a su ritmo natural.
El fuerte aumento observado desde la revolución industrial en la concentración de la mayoría de los gases de invernadero, es de suponer que esté vinculado con el aumento registrado en la temperatura media global del último siglo. Por lo tanto, el hombre a través de sus actividades, es capaz de alterar un fenómeno beneficioso como es el efecto invernadero y provocar modificaciones en el clima, generando múltiples efectos en el equilibrio de los ecosistemas.
En revistas especializadas he podido leer artículos interesantes al respecto con los siguientes títulos: “Un estudio revela la devastación que ha causado la actividad humana en la Amazonia”; “El hemisferio norte alcanza un nivel récord de concentración de CO2”; “El calentamiento global aumentará de manera crítica la contaminación en las ciudades”; “El calentamiento del Pacífico libera millones de toneladas de metano del subsuelo marino”; “A mayor emisión de CO2, más inundaciones”; “La ola de calor de 2010 fue una de las más cálidas de los últimos 500 años”; “La reducción de los glaciares conlleva la elevación del nivel del mar y la desaparición de islas y zonas próximas a la costa”; “Las sequías y la mayor evaporación de agua disminuyen los recursos hídricos y ciertas zonas fértiles se convertirán en desiertos”; “El cambio climático favorece la afluencia de huracanes”…
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