¿Qué es el ciclo del carbono? – Diagrama, proceso y definición

Carbono: un elemento crucial

¿Cuándo fue la última vez que vio una tabla periódica? Quizás recuerde el cuadro que colgó en la pared de su última clase de ciencias. Dentro de él se encuentra toda la información clave de cada elemento que existe en la Tierra. Algunos de los elementos que están en esa mesa son raros y oscuros, como el itrio y el californio. Algunos son preciosos y valiosos, como el oro y la plata.

Pero hay un elemento en la tabla periódica que es absolutamente crucial para todos los organismos vivos. También es un componente clave de nuestro aire atmosférico. Y recorre constantemente nuestra Tierra, los organismos vivos y el aire. Este elemento es el carbono y, en esta lección, veremos un proceso muy importante llamado ciclo del carbono.

Definición del ciclo del carbono

El carbono es un elemento que se encuentra en muchas formas y ubicaciones diferentes dentro de nuestra Tierra y atmósfera. Como se mencionó anteriormente, se encuentra abundantemente en organismos vivos. Ni siquiera existiríamos sin este elemento. Las moléculas clave que componen nuestro cuerpo, como las proteínas, los carbohidratos y el ADN, contienen carbono como componente principal. El carbono también se encuentra abundantemente en nuestra atmósfera en forma de dióxido de carbono o CO2 . Además, el carbono también está atrapado dentro de la Tierra en forma de combustibles fósiles.

El ciclo del carbono es esencialmente la forma en que la naturaleza reutiliza los átomos de carbono de diferentes formas y en diferentes lugares. Es el proceso por el cual el carbono viaja desde la atmósfera hacia los organismos y la Tierra y luego regresa a la atmósfera. Pero, ¿cómo funciona este proceso y qué mueve el carbono?

Es importante recordar que nuestra Tierra y su atmósfera en su conjunto es un entorno cerrado. La materia que existe ahora es todo lo que tendremos. ¿Has escuchado alguna vez la frase: «La materia no se puede crear ni destruir»? Piense en el agua, como ejemplo. El agua circula constantemente por la Tierra y la atmósfera. Se evapora de nuestros océanos y otros cuerpos de agua y se mantiene dentro de las nubes. Luego, el agua se libera en forma de lluvia. El agua nunca se crea ni se destruye, solo se recicla.

De manera similar, tenemos una cantidad fija de carbono en la Tierra y en la atmósfera. Estamos en nuestra propia burbuja, esencialmente sin nada que escape o ingrese a nuestro mundo. No estamos recibiendo entregas intergalácticas de elementos necesarios como el carbono. Eso significa que todo el carbono que tenemos en la Tierra y en la atmósfera es la misma cantidad que siempre hemos tenido. Y así, cuando se forman nuevos organismos, se necesita carbono para formar esas moléculas clave, como proteínas y ADN. ¿Pero de dónde viene? Aquí es donde entra el ciclo del carbono.

Fotosíntesis y respiración celular

Como mencionamos antes, el carbono se encuentra en muchas formas diferentes y en muchos lugares diferentes. Ya sabemos que está en nuestra atmósfera. Pero solo ciertos organismos pueden realmente usar carbono en esta forma. Comencemos analizando el proceso mediante el cual las plantas de la Tierra obtienen y aprovechan el carbono de la atmósfera, en forma de CO2. Este proceso se llama fotosíntesis .

Las plantas pueden producir compuestos de azúcar usando algunos ingredientes simples: CO2, agua (o H2O) y la energía del sol. Esto se puede representar mediante la siguiente ecuación: 6CO2 + 6H2O + luz solar = C6H12O6 + 6O2. Ahora puede ver que a través de la fotosíntesis, los átomos de carbono se tomaron del dióxido de carbono y se usaron para crear C6H12O6 o glucosa. Y, ¿a dónde irá el carbono a partir de ahí?

Pensemos en quién puede estar comiendo esas plantas. Los seres humanos, por ejemplo, son organismos que deben obtener alimentos para sobrevivir. Y así, cuando comemos materia vegetal, obtenemos glucosa de la planta. Cuando comemos carne también podemos obtener glucosa debido al hecho de que el animal comió materia vegetal.

Una vez digerida, la glucosa de esa planta se descompone en nuestras células para obtener energía. Este proceso se llama respiración celular . Es esencialmente el proceso opuesto a la fotosíntesis, y el producto de desecho es el CO2. Los organismos se deshacen de este producto de desecho al exhalarlo nuevamente a la atmósfera. Cada vez que respira, es parte del ciclo del carbono porque está exhalando CO2. Por lo tanto, puede ver cómo el carbono se mueve por todo nuestro mundo y afecta a todos y cada uno de los organismos.

Carbono en combustibles fósiles y árboles

Parte del carbono de nuestro mundo está suspendido durante cientos o incluso millones de años. El carbono está atrapado dentro de los combustibles fósiles, como el carbón y el petróleo. Los combustibles fósiles están compuestos por restos transformados de organismos vivos y contienen una gran cantidad de energía. Quemamos combustibles fósiles para obtener energía, y este proceso libera el carbono a la atmósfera en forma de CO2.

Otro lugar donde el carbono queda atrapado durante mucho tiempo es dentro de los árboles. Dado que los árboles viven durante mucho tiempo, el carbono no se recicla hasta que el árbol muere o se quema. Luego, el CO2 se libera de nuevo a la atmósfera y el ciclo continúa, ya que las plantas vuelven a utilizar este CO2 para crear alimentos.

Descomposición y carbono

La otra forma importante en que el carbono se cicla a través de los organismos vivos es a través de la descomposición. Por ejemplo, imagina que es otoño y las hojas se vuelven marrones y caen al suelo. Estas hojas contienen carbono en forma de glucosa, creado a través de la fotosíntesis. Cuando las hojas caen al suelo, eventualmente se descompondrán. La descomposición devuelve los átomos de carbono al suelo. Y a través del proceso de respiración, eventualmente ese carbono será liberado a la atmósfera como CO2.

Resumen de la lección

El ciclo del carbono es el proceso por el cual el carbono viaja desde la atmósfera hacia los organismos y la Tierra y luego regresa a la atmósfera. Las plantas toman dióxido de carbono del aire y lo usan para producir alimentos. Los animales luego comen la comida y el carbono se almacena en sus cuerpos o se libera como CO2 a través de la respiración. El carbono también se devuelve a la atmósfera al quemar madera y combustibles fósiles.

Los resultados del aprendizaje

Cuando haya terminado, debería poder:

• Discutir la importancia del carbono en el mundo.
• Explica el ciclo del carbono
• Enumere las fuentes de carbono atrapado
• Describir cómo se recicla el carbono a través de organismos.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador