El ciclo del carbono es uno de varios ciclos biogeoquímicos mediante el cual los diversos compuestos necesarios para la vida, como el agua, el nitrógeno, el azufre, el carbono y el fósforo, se reciclan continuamente a través de procesos metabólicos, geológicos y meteorológicos. El carbono existe como dióxido de carbono en la atmósfera y se disuelve en los océanos, como carbono orgánico en los organismos vivos, y como parte de minerales sedimentarios como el carbonato de calcio. Normalmente, los movimientos de carbono entre estos diferentes depósitos se equilibran de manera efectiva, de modo que la cantidad de carbono en cada uno es relativamente constante o cambia solo a lo largo de milenios. Sin embargo, desde la revolución industrial, los seres humanos han estado quemando combustibles fósiles y liberando enormes cantidades de carbono a la atmósfera, lo que puede tener un gran impacto en el clima y los ecosistemas.
Factores biológicos
Carbono es uno de los elementos más importantes para la vida, y es, por definición, parte de todas las moléculas orgánicas. El dióxido de carbono en la atmósfera se convierte en carbono orgánico por las plantas fotosintéticas, las algas y el fitoplancton, también conocidos como "productores". Casi todos los demás organismos, incluidos todos los animales, finalmente obtienen su carbono de estos productores. Todos los organismos, incluidos los productores, liberan dióxido de carbono como resultado de la respiración celular, el proceso por el cual los carbohidratos se metabolizan para liberar la energía necesaria para la vida. Entre los efectos de la fotosíntesis y la respiración celular, los ciclos de carbono entre la atmósfera y la biosfera. Las excepciones más importantes son aquellos organismos, principalmente fitoplancton y otros animales con caparazones hechos de carbonato de calcio, que están enterrados bajo sedimentos en el fondo del océano antes de que su carbono pueda liberarse por descomposición. Este carbono se elimina efectivamente de las partes biológica y atmosférica del ciclo del carbono, y finalmente toma la forma de piedra caliza o, bajo ciertas condiciones, petróleo, carbón o gas natural.
Factores geológicos
Al mismo tiempo que se forman lentamente más minerales de piedra caliza y carbono, los sedimentos existentes se erosionan lentamente por las fuerzas del viento y la precipitación. La piedra caliza y otros sedimentos son disueltos por el agua de lluvia, liberando carbono de vuelta a la biosfera. La subducción, que ocurre cuando una placa tectónica es forzada por otra, también es una parte importante del ciclo del carbono. Los sedimentos que contienen carbono son empujados lo suficientemente lejos debajo de la superficie que se derriten, eventualmente liberando su carbono. Este carbono se libera de repente, como parte de las erupciones volcánicas, y gradualmente, como filtraciones a través de fuentes termales, fisuras y respiraderos.
Combustibles fósiles
El impacto primario de los humanos en el ciclo del carbono es a través la quema de combustibles fósiles, que libera carbono que de otra forma quedaría enterrado en la atmósfera. Los combustibles fósiles, que incluyen petróleo, gas natural y carbón, se utilizan en casi todos los aspectos de la economía mundial. Los automóviles son el ejemplo más visible, pero en realidad más dióxido de carbono es producido por plantas de carbón y gas natural que producen electricidad para uso industrial y residencial. La agricultura industrial también funciona con energía de combustibles fósiles. Todos los fertilizantes artificiales se sintetizan mediante un proceso que quema combustibles fósiles, generalmente gas natural. Varios estudios han rastreado los cambios en el dióxido de carbono en el último medio siglo. El estudio más antiguo se inició en 1958 por Charles Keeling en Hawai, y muestra un rápido aumento en los niveles de carbono en la atmósfera. La evidencia de núcleos de hielo sugiere que los niveles de carbono son más altos que en medio millón de años
Deforestación
La deforestación generalizada, particularmente en áreas tropicales, causa que se libere más carbono por descomposición y menos el carbono se secuestra mediante la fotosíntesis, el proceso mediante el cual las plantas y algunas bacterias utilizan la energía de la luz solar para formar carbohidratos a partir del dióxido de carbono de la atmósfera. Aunque algunas áreas se han reservado como reservas de vida silvestre, muchas más son vulnerables a la quema y tala rasa con fines de extracción de madera y limpieza de tierras agrícolas.
El efecto invernadero
El La principal preocupación sobre el aumento de los niveles de dióxido de carbono proviene del hecho de que el dióxido de carbono es un gas de efecto invernadero. Atrapa la radiación infrarroja de la superficie de la Tierra que de otro modo escaparía al espacio, aislando efectivamente el planeta y aumentando su temperatura. El Panel Internacional sobre Cambio Climático de la ONU, junto con muchas personas de la comunidad científica, cree que los humanos están alterando el ciclo del carbono lo suficiente como para cambiar drásticamente el clima global, con consecuencias potencialmente enormes para la biodiversidad, la agricultura, el clima y la salud general de todos ecosistema en el planeta.
