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27.8: El ciclo del carbono
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The Carbon Cycle
 
TRANSCRIPCIÓN

27.8: The Carbon Cycle

27.8: El ciclo del carbono

Carbon is the basis of all organic matter on Earth, and is recycled through the ecosystem in two primary processes: one in which carbon is exchanged among living organisms, and one in which carbon is cycled over long periods of time through fossilized organic remains, weathering of rocks, and volcanic activity. Human activities, including increased agricultural practices and the burning of fossil fuels, has greatly affected the balance of the natural carbon cycle.

Biological Carbon Cycle

All living things are composed of organic molecules that contain atoms of the element carbon. Carbon exists in the atmosphere as carbon dioxide gas, which reacts with water to form bicarbonate. During photosynthesis, primary producers (or autotrophs) convert carbon dioxide and bicarbonate into organic carbon-containing compounds, such as glucose, to provide energy for growth, maintenance and other processes.

Heterotrophs receive organic carbon for growth and maintenance by consuming autotrophs. Through the process of cellular respiration, these organic molecules are broken down to release the energy stored within them. The byproducts of this process are water and carbon dioxide, which is released into the atmosphere through respiration, continuing the cycle.

Carbon can also return to the environment as animal waste or as decaying material from dead organisms. Decomposers, such as bacteria and fungi, break these materials down into carbon dioxide and organic compounds.

Long-Term Geological Cycling

Carbon is stored for prolonged periods of time in the atmosphere, large water bodies, ocean sediment, soil, fossilized animal remains, and the inside of the Earth. Carbon dioxide from the atmosphere becomes dissolved in the ocean’s water, reacts with water molecules and is converted into carbonates. Combined with calcium ions, these carbonates make up the calcium carbonate shells of many marine organisms, such as coral and oysters. When these organisms die, their remains are broken down and may sink to the ocean floor and gradually become part of the sediment. This sediment eventually forms limestone, which constitutes the largest carbon reservoir on Earth.

Large, long-lived trees can also store carbon in their bodies for centuries. As a much longer-term sink (carbon reservoir), the remains of organisms store carbon in the form of fossil fuels—like coal, petroleum and natural gas—deep in the earth over millions of years. Carbon stored deep under the Earth’s surface can return to the surface and the atmosphere during volcanic eruptions.

Human Impacts on the Carbon Cycle

The burning of fossil fuels and wood is releasing substantial amounts of carbon dioxide into the atmosphere, altering the global climate. Additionally, deforestation and increased agricultural practices are affecting the natural carbon cycle by reducing the amount of organic matter in the soil, decreasing carbon storage, and increasing levels of greenhouse gases, like methane, in the atmosphere.

El carbono es la base de toda la materia orgánica en la Tierra, y se recicla a través del ecosistema en dos procesos primarios: uno en el que el carbono se intercambia entre organismos vivos, y otro en el que el carbono se cicla durante largos períodos de tiempo a través de restos orgánicos fosilizados, la intemperie de las rocas y la actividad volcánica. Las actividades humanas, como el aumento de las prácticas agrícolas y la quema de combustibles fósiles, han afectado en gran medida el equilibrio del ciclo natural del carbono.

Ciclo de Carbono Biológico

Todos los seres vivos están compuestos de moléculas orgánicas que contienen átomos del elemento carbono. El carbono existe en la atmósfera como el gas de dióxido de carbono, que reacciona con el agua para formar bicarbonato. Durante la fotosíntesis, los productores primarios (o autótrofos) convierten el dióxido de carbono y el bicarbonato en compuestos orgánicos que contienen carbono, como la glucosa, para proporcionar energía para el crecimiento, el mantenimiento y otros procesos.

Los heterotrópicos reciben carbono orgánico para el crecimiento y el mantenimiento mediante el consumo de autótrofos. A través del proceso de respiración celular, estas moléculas orgánicas se descomponen para liberar la energía almacenada dentro de ellas. Los subproductos de este proceso son el agua y el dióxido de carbono, que se libera a la atmósfera a través de la respiración, continuando el ciclo.

El carbono también puede volver al medio ambiente como desecho animal o como material en descomposición de organismos muertos. Los descomponedores, como bacterias y hongos, descomponen estos materiales en dióxido de carbono y compuestos orgánicos.

Ciclismo Geológico a Largo Plazo

El carbono se almacena durante períodos prolongados de tiempo en la atmósfera, grandes cuerpos de agua, sedimentos oceánicos, tierra, restos de animales fosilizados y el interior de la Tierra. El dióxido de carbono de la atmósfera se disuelve en el agua del océano, reacciona con moléculas de agua y se convierte en carbonatos. Combinados con iones de calcio, estos carbonatos conforman las conchas de carbonato de calcio de muchos organismos marinos, como corales y ostras. Cuando estos organismos mueren, sus restos se descomponen y pueden hundirse en el fondo del océano y gradualmente convertirse en parte del sedimento. Este sedimento finalmente forma piedra caliza, que constituye el mayor depósito de carbono de la Tierra.

Los árboles grandes y de larga duración también pueden almacenar carbono en sus cuerpos durante siglos. Como un sumidero a largo plazo (reservorio de carbono), los restos de organismos almacenan carbono en forma de combustibles fósiles, como carbón, petróleo y gas natural, en las profundidades de la tierra durante millones de años. El carbono almacenado bajo la superficie de la Tierra puede regresar a la superficie y a la atmósfera durante las erupciones volcánicas.

Impactos humanos en el ciclo del carbono

La quema de combustibles fósiles y madera está liberando cantidades sustanciales de dióxido de carbono a la atmósfera, alterando el clima mundial. Además, la deforestación y el aumento de las prácticas agrícolas están afectando el ciclo del carbono natural al reducir la cantidad de materia orgánica en el suelo, disminuir el almacenamiento de carbono y aumentar los niveles de gases de efecto invernadero, como el metano, en la atmósfera.


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