U5 pp 112 ciclo del carbono

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Ciclo del carbono
El ciclo del carbono es el ciclo
biogeoquímico por el cual el
carbono se intercambia entre la
biosfera, pedosfera, geosfera,
hidrósfera y la atmósfera de la
Tierra. Junto con el ciclo del
nitrógeno y el ciclo del agua, el
ciclo del carbono comprende una
secuencia de eventos que es clave
para hacer a la Tierra capaz de
sostener vida; describe el
movimiento de carbono al ser
reciclado y reusado por la
biosfera, incluido los sumideros de
carbono.
El balance global del carbono es
el equilibrio de los intercambios
(ingresos y pérdidas) de carbono
entre las reservas de carbono o
entre un bucle concreto (p. ej.,
atmósfera ⇔ biosfera) del ciclo del
carbono. Un examen del balance
de carbono de una reserva o
depósito puede proporcionar
información aproximadamente si éste está funcionando como una fuente o sumidero de dióxido de carbono. El ciclo del carbono
fue inicialmente descubierto por Joseph Priestley y Antoine Lavoisier y fue popularizado por Humphry Davy.1 
Clima global
Componentes principales
Atmósfera
Biosfera terrestre
Océanos
Ciclo de carbono geológico
Influencia humana
Véase también
Referencias
Lectura adicional
Enlaces externos
Este esquema del ciclo de carbono rápido muestra el movimiento de carbono
entre tierra, atmósfera y océanos en miles de millones de toneladas por año.
Los números amarillos son flujos naturales, los rojos son contribuciones
humanas, los blancos indican el carbono almacenado.
Índice
https://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_biogeoqu%C3%ADmico
https://es.wikipedia.org/wiki/Carbono
https://es.wikipedia.org/wiki/Biosfera
https://es.wikipedia.org/wiki/Pedosfera
https://es.wikipedia.org/wiki/Geosfera
https://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3sfera
https://es.wikipedia.org/wiki/Atm%C3%B3sfera
https://es.wikipedia.org/wiki/Tierra
https://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_del_nitr%C3%B3geno
https://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_del_agua
https://es.wikipedia.org/wiki/Sumidero_de_carbono
https://es.wikipedia.org/wiki/Joseph_Priestley
https://es.wikipedia.org/wiki/Antoine_Lavoisier
https://es.wikipedia.org/wiki/Humphry_Davy
https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:ESPA%C3%91OL_Carbon_cycle.jpg
Las moléculas basadas en carbono
son cruciales para la vida en la
Tierra, porque es el componente
principal de los compuestos
biológicos. El carbono es también
un componente importante de
muchos minerales. El carbono
también existe en varias formas en
la atmósfera. El dióxido de carbono
(CO2) es en parte responsable del
efecto invernadero y es el gas de
efecto invernadero más importante
producido por el hombre.2 
En los dos últimos siglos, las
actividades humanas han alterado
gravemente el ciclo del carbono, de
manera más significativa en la
atmósfera. A pesar de que los
niveles de dióxido de carbono han cambiado naturalmente durante varios miles de años, las emisiones humanas del dióxido de
carbono a la atmósfera superan las fluctuaciones naturales.2 Los cambios en la cantidad de CO2 atmosférico están alterando
considerablemente los patrones meteorológicos e indirectamente influyendo la química oceánica. Los niveles actuales de dióxido
de carbono en la atmósfera superan mediciones de los últimos 420.000 años y los niveles están aumentando más rápido de lo que
jamás se ha registrado,3 lo que hace de importancia crítica entender mejor como funciona el ciclo del carbono y cuáles son sus
efectos en el clima global.2 
El ciclo de carbono global ahora normalmente se divide en los siguientes depósitos principales interconectados por rutas de
intercambio:
La atmósfera.
La biosfera terrestre.
Los océanos, incluido el carbono inorgánico disuelto y la biota marina viva e inerte.
Los sedimentos, incluido los combustibles fósiles, los sistemas de agua fresca y el material orgánico inerte.
El interior de la Tierra, carbono del manto y la corteza terrestre. Estos almacenes de carbono interaccionan con
los otros componentes a través de procesos geológicos.
Los intercambios de carbono entre reservas ocurren como resultado de varios procesos químicos, físicos, geológicos y biológicos.
El océano contiene el depósito activo más grande de carbono cerca la superficie de la Tierra2 Los flujos naturales de carbono
entre la atmósfera, océano, ecosistemas terrestres y sedimentos están bastante equilibrados, de modo que los niveles de carbono
serían relativamente estables sin la influencia humana.4 5 
El carbono en la atmósfera terrestre existe en dos formas principales: dióxido de carbono y metano. Ambos gases absorben y
retienen calor en la atmósfera y son parcialmente responsables del efecto invernadero. El metano produce un gran efecto
invernadero al compararse con el mismo volumen de dióxido de carbono, pero existe en concentraciones mucho más bajas y tiene
Otro diagrama.
Clima global
Componentes principales
Atmósfera
https://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbono
https://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_invernadero
https://es.wikipedia.org/wiki/Gas_de_efecto_invernadero
https://es.wikipedia.org/wiki/Atm%C3%B3sfera
https://es.wikipedia.org/wiki/Biosfera
https://es.wikipedia.org/wiki/Oc%C3%A9ano
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Carbono_inorg%C3%A1nico_disuelto&action=edit&redlink=1
https://es.wikipedia.org/wiki/Sedimento
https://es.wikipedia.org/wiki/Combustible_f%C3%B3sil
https://es.wikipedia.org/wiki/Manto_(geolog%C3%ADa)
https://es.wikipedia.org/wiki/Corteza_(geolog%C3%ADa)
https://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbono
https://es.wikipedia.org/wiki/Metano
https://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_invernadero
https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Carbon_cycle-cute_diagram-espanol.svg
Reservas de carbono en los depósitos más importantes
de la Tierra2 
Reserva Cantidad (gigatones)
Atmósfera 720
Océanos (total) 38 400
Total inorgánico 37 400
Total orgánico 1000
Capa superficial 670
Capa profunda 36 730
Litosfera
Carbonatos sedimentarios > 60 000 000
Querógenos 15 000 000
Biosfera terrestre (total) 2000
Biomasa viva 600 - 1000
Biomasa muerta 1200
Biosfera acuática 1 - 2
Combustibles fósiles (total) 4130
Carbón 3510
Aceite 230
Gas 140
Otros (turba) 250
una vida atmosférica más corta que el dióxido de carbono,
haciendo de este último el gas de efecto invernadero más
importante.6 
El dióxido de carbono deja la atmósfera a través de la
fotosíntesis, introduciendo a las biosferas terrestres y oceánicas.
El dióxido de carbono también se disuelve directamente de la
atmósfera a los cuerpos de agua (océanos, lagos, etc.), además de
disolverse en la precipitación al caer las gotas de la atmósfera.
Cuando está disuelto en el agua, el dióxido de carbono reacciona
con las moléculas de agua y forma ácido carbónico, el cual
contribuye a la acidez oceánica. Entonces puede absorberse por
las rocas a través de la erosión. También puede acidificar otras
superficies en contacto o fluir al océano.7 
La actividad humana durante los dos últimos siglos ha
aumentado significativamente la cantidad de carbono en la
atmósfera, principalmente en la forma de dióxido de carbono,
tanto por la modificación de la capacidad de los ecosistemas para
extraer el dióxido de carbono de la atmósfera y por emitirlo
directamente, p. ej., la quema de combustibles fósiles y la
fabricación de hormigón.2 
La biosfera terrestre incluye el carbono orgánico en todos los
organismos vivientes en tierra, ambos vivos y muertos, además
del carbono almacenado en los suelos.
Aproximadamente 500 gigatones de carbono están
almacenados sobre la tierra en plantas y otros
organismos vivientes,4 mientras que la tierra guarda
aproximadamente 1500 gigatones de carbono.8 La
mayoría de carbono en la biosfera terrestre es carbono
orgánico, mientras que alrededor de un tercio del
carbono en tierra está almacenado en formas
inorgánicas, como el carbonato de calcio.9 El carbono
orgánico es un componente importante de todos los
organismos que viven en el planeta. Los autótrofos lo
extraen del aire en la forma de dióxido de carbono,
convirtiendo en carbono orgánico, mientras que los
heterótrofos reciben elcarbono al consumir a otros
organismos.
Dado que la absorción de carbono en la biosfera
terrestre depende de factores bióticos, sigue un ciclo
diurno y estacional. En las mediciones de CO2, esta
característica es aparente en la curva de Keeling. Es más fuerte en el hemisferio del norte, porque este hemisferio tiene más masa
de tierra que el hemisferio del sur y por ello más espacio para los ecosistemas para absorber y emitir carbono.
Epifitas en cables eléctricos. Este tipo de planta toma CO2
y agua de la atmósfera para vivir y crecer y expulsa,
también a la atmósfera, parte del oxígeno libre que no
utiliza procedente del CO2.
Biosfera terrestre
https://es.wikipedia.org/wiki/Litosfera
https://es.wikipedia.org/wiki/Turba
https://es.wikipedia.org/wiki/Fotos%C3%ADntesis
https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_carb%C3%B3nico
https://es.wikipedia.org/wiki/Suelo
https://es.wikipedia.org/wiki/Carbonato_de_calcio
https://es.wikipedia.org/wiki/Aut%C3%B3trofo
https://es.wikipedia.org/wiki/Heter%C3%B3trofo
https://es.wikipedia.org/wiki/Curva_de_Keeling
https://es.wikipedia.org/wiki/Hemisferio
https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Ep%C3%ADfitas_en_los_cables_de_la_luz_el%C3%A9ctrica.JPG
https://es.wikipedia.org/wiki/Epifita
El carbono deja la biosfera terrestre de varias maneras y
en escalas de tiempo diferentes. La combustión o la
respiración de carbono orgánico lo libera rápidamente a
la atmósfera. También puede ser exportado a los
océanos a través de los ríos o permanecer retenido en el
suelo en la forma de carbono inerte. El carbono
almacenado en el suelo puede quedar allí por hasta
miles de años antes de ser arrastrado a los ríos por la
erosión o liberado a la atmósfera a través de la
respiración del suelo. Entre 1989 y 2008 la respiración
del suelo aumentó en aproximadamente 0,1 por año.10 
En 2008, el total global de CO2 liberado del suelo
alcanzó aproximadamente las 98 000 millones
toneladas, cerca de 10 veces más carbono que los
humanos estaban poniendo a la atmósfera cada año al
quemar combustible fósiles. Existen unas cuantas explicaciones plausibles para esta tendencia, pero la explicación más probable
es que las temperaturas crecientes han aumentado los índices de descomposición de la materia orgánica del suelo, lo que ha
incrementado el flujo de CO2. La magnitud de la retención de carbono en el suelo es dependiente de las condiciones climáticas
locales y por ello de cambios en el curso del cambio climático. Desde la era preindustrial a 2010, la biosfera terrestre representó
una fuente neta de CO2 atmosférico con anterioridad a 1940, cambiando posteriormente a un sumidero neto.11 
Los océanos contienen la cantidad más grande de carbono activamente circulante del planeta y son solo superados por la litosfera
en la cantidad de carbono que almacenan.2 La capa superficial del océano guarda grandes cantidades de carbono orgánico
disuelto que se intercambia rápidamente con la atmósfera. La concentración de la capa profunda de carbono inorgánico disuelto
(CID) es aproximadamente 15% mayor que la de la capa superficial.12 El CID está almacenado en la capa profunda por periodos
mucho más largos.4 La circulación termosalina intercambia carbono entre estas dos capas.2 
El carbono ingresa al océano principalmente a través de la disolución de dióxido de carbono atmosférico, el cual se convierte en
carbonato. También puede introducirse a través de los ríos como carbono orgánico disuelto. Es convertido por los organismos a
carbono orgánico a través de la fotosíntesis y puede intercambiarse mediante la cadena alimentaria o precipitarse a las capas más
profundas y ricas en carbono del océano como tejido blando muerto o en conchas como carbonato de calcio. Circula en esta capa
por periodos largos del tiempo antes de depositarse como sedimento o, finalmente, regresar a las aguas superficiales a través de la
circulación termohalina.4 
La absorción oceánica de CO2 es una de las formas más importantes de secuestro de carbono que limita el aumento antrópico de
dióxido de carbono en la atmósfera. Aun así, este proceso está limitado por varios de factores. Porque el índice de disolución de
CO2 en el océano es dependiente de la erosión de las rocas y este proceso ocurre más lento que los índices actuales de las
emisiones antrópicas de gases de efecto invernadero, la absorción oceánica de CO2 disminuirá en el futuro.2 La absorción de
CO2 también hace a las aguas más ácidas, lo que afecta a los biosistemas oceánicos. El índice proyectado del aumento de la
acidez oceánica podría retrasar la precipitación biológica de los carbonatos de calcio y así disminuir la capacidad oceánica de
absorber el dióxido de carbono.13 14 
El componente geológico del ciclo del carbono opera más despacio en comparación a otras partes del ciclo global. Es uno de los
determinantes más importantes de la cantidad de carbono en la atmósfera y por ende de las temperaturas globales.15 
Un sistema portátil que mide el flujo de CO2 de la
respiración de suelo .
Océanos
Ciclo de carbono geológico
https://es.wikipedia.org/wiki/Combusti%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Respiraci%C3%B3n_celular
https://es.wikipedia.org/wiki/Erosi%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Respiraci%C3%B3n_del_suelo&action=edit&redlink=1
https://es.wikipedia.org/wiki/Cambio_clim%C3%A1tico
https://es.wikipedia.org/wiki/Litosfera
https://es.wikipedia.org/wiki/Carbonato
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Carbono_org%C3%A1nico_disuelto&action=edit&redlink=1
https://es.wikipedia.org/wiki/Fotos%C3%ADntesis
https://es.wikipedia.org/wiki/Carbonato_de_calcio
https://es.wikipedia.org/wiki/Circulaci%C3%B3n_termohalina
https://es.wikipedia.org/wiki/Acidificaci%C3%B3n_del_oc%C3%A9ano
https://es.wikipedia.org/wiki/Carbonato_de_calcio
https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:SRS1000_being_used_to_measure_soil_respiration_in_the_field..jpg
La mayoría del carbono de la tierra está almacenado en forma inerte en la litosfera.2 Mucho del carbono almacenado en el manto
de la Tierra fue almacenado allí cuando la Tierra se formó.16 Parte de él fue depositado en la forma de carbono orgánico por la
biosfera.17 Del carbono almacenado en el geosfera, aproximadamente el 80% es caliza y sus derivados, los cuales se forman por
la sedimentation del carbonato de calcio almacenado en las conchas de los organismos marinos. El 20% restante está almacenado
en querógenos formado a través de la sedimentación y entierro de organismos terrestres bajo condiciones de altas presión y
temperatura. El carbono orgánico almacenado en el geosfera puede permanecer allí por millones de años.15 
El carbono puede abandonar la geosfera de varias formas. El dióxido de carbono es liberado durante la metamorfosis de rocas
carbonatadas cuando estas se deslizan en el manto terrestre. Este dióxido de carbono puede liberarse a la atmósfera y océano a
través de volcanes y puntos calientes.16 También puede ser removido por el hombre a través de la extracción directa de
querógenos en la forma de combustibles fósiles. Después de la extracción, los combustibles fósiles son quemados para liberar
energía, liberando a la atmósfera el carbono que almacenan.
Desde la Revolución industrial, la actividad humana ha modificado el ciclo
de carbono al cambiar las funciones de sus componentes y directamente
añadir carbono a la atmósfera.2 
La influencia humana más grande y más directa en el ciclo de carbono es a
través de las emisiones directas provenientes de combustibles fósiles, las
que transfieren carbono de la geosfera a la atmósfera. Los humanos
también influyen en el ciclo de carbono indirectamente al cambiar la
biosfera terrestre y oceánica.
Durante varios siglos, el uso humano del suelo y el cambio de superficie ha
llevado a la pérdida de biodersidad, lo que disminuye la resilencia de los
ecosistemas a las tensiones ambientales y disminuye su habilidad de
remover carbono de la atmósfera. Más directamente, a menudo conduce a
la liberación de carbono por los ecosistemas terrestres ala atmósfera. La deforestación para propósitos agrícolas remueve
bosques, los que almacenan grandes cantidades de carbono, y los reemplaza generalmente con áreas agrícolas o urbanas. Ambos
tipos de superficie de reemplazo almacenan comparativamente pequeñas cantidades de carbono, de modo que el resultado neto
del proceso es que más carbono permanece en la atmósfera.
Otros impactos al medioambiente causados por el hombre cambian la productividad de los ecosistemas y su capacidad de
remover carbono de la atmósfera. La contaminación del aire, por ejemplo, daña las plantas y suelos, mientras muchas prácticas
agrícolas y de uso de suelo conducen a índices de erosión más altos, sacando el carbono de las tierras y disminuyendo la
productividad vegetal.
Los humanos también afectan el ciclo de carbono oceánico. Las tendencias actuales de cambio climático aumentan las
temperaturas oceánicas, lo que modifica los ecosistemas. Además, la lluvia ácida y la escorrentía contaminada de la agricultura y
la industria cambia la composición química de los océanos. Tales cambios pueden tener efectos dramáticos en los ecosistemas
altamente sensibles como los arrecifes de coral, limitando la capacidad del océano para absorber carbono atmosférico en una
escala regional y reduciendo la biodiversidad oceánica globalmente.
El 12 de noviembre de 2015, científicos de la NASA informaron que el dióxido de carbono (CO2) antrópico continúa aumentando
por encima de niveles no vistos en centenares de miles de años: actualmente, cerca de la mitad del dióxido de carbono liberado de
la quema de combustibles del fósil no es absorbido por vegetación o los océanos y no es absorbido por la atmósfera.18 19 20 21 
Influencia humana
El CO2 en la atmósfera de la Tierra si la
mitad de las emisiones de gases de efecto
invernadero no es absorbida.18 19 20 21 
 
. Simulación por computadora de la
NASA.
https://es.wikipedia.org/wiki/Litosfera
https://es.wikipedia.org/wiki/Caliza
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https://es.wikipedia.org/wiki/Quer%C3%B3geno
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https://es.wikipedia.org/wiki/Deforestaci%C3%B3n
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https://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbono_atmosf%C3%A9rico
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https://es.wikipedia.org/wiki/Atm%C3%B3sfera
https://es.wikipedia.org/wiki/Tierra
https://es.wikipedia.org/wiki/Simulaci%C3%B3n_por_computadora
https://es.wikipedia.org/wiki/NASA
Biochar
Fase oscura
Dióxido de carbono atmosférico
Huella de carbono
Riego deficitario
Ciclo del nitrógeno
Acidificación del océano
Biofijación
Carbono
Ciclo
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Véase también
Referencias
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http://ir.anet.ua.ac.be/irua/handle/10067/381670151162165141?show=full
http://globecarboncycle.unh.edu/CarbonCycleBackground.pdf
http://www.learner.org/courses/envsci/unit/text.php?unit=1&secNum=4
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http://www.agiweb.org/geotimes/jan02/feature_carbon.htmlStoring
https://es.wikipedia.org/wiki/Ayuda:C%C3%B3mo_recuperar_un_enlace_roto
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Lectura adicional
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