Ciclo do Carbono

CICLO DO CARBONO

O reservatório de carbono é a atmosfera, onde o nutriente das plantas encontra-se na forma de dióxido de carbono (CO2), um gás que, nas condições naturais de temperatura e pressão é inodoro e incolor. O carbono é o principal constituinte da matéria orgânica (49% do peso seco). O ciclo do carbono é perfeito, pois o elemento é devolvido ao meio à mesma taxa a que é sintetizado pelos produtores.

As plantas utilizam o CO2 e o vapor de água da atmosfera para, na presença de luz solar, sintetizar compostos orgânicos de carbono, hidrogênio e oxigênio, tais como a glicose (C6H12O6).

Reação da fotossíntese:

6CO2 + 6 H2O + energia solar = C6H12O6 + 6O2 

 A fixação do carbono em sua forma orgânica indica que a fotossíntese é a base da vida na Terra.

 A energia solar é armazenada como energia química nas moléculas orgânicas da glicose.

A energia armazenada nas moléculas orgânicas é liberada no processo inverso ao da fotossíntese: a respiração. Nesta, ocorre a quebra das moléculas com a conseqüente liberação de energia para a realização das atividades vitais dos organismos.

Reação da respiração:

C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6 H2O + 640 kcal / mol de glicose.

Por meio da fotossíntese e da respiração, o carbono passa de sua fase inorgânica à fase orgânica e volta para a fase inorgânica, completando seu ciclo. Fotossíntese e respiração são processos de reciclagem do carbono e do oxigênio em várias formas químicas em todos os ecossistemas.

A partir da Revolução Industrial, o homem passou a fazer uso intenso da energia armazenada, e no processo de queima (respiração) passou a devolver o CO2 à atmosfera a uma taxa superior à capacidade assimiladora das plantas (fotossíntese) e dos oceanos (pela reação de difusão).

 Esse desequilíbrio do ciclo natural pode ter implicações na alteração do efeito estufa, com conseqüente aumento da temperatura global. Aproximadamente 50% do excesso de CO2 gerado é absorvido pelos oceanos (Perkins, 1974). Difícil é prever até que ponto os oceanos suportarão o aumento de CO2, diante da multiplicidade de fatores que intervêm no mecanismo de recuperação do sistema.

O carbono é um elemento químico presente na estrutura de todas as moléculas orgânicas. É, portanto, essencial para a vida. Na natureza, o carbono encontra-se à disposição dos seres vivos na forma de CO2 (gás carbônico), na atmosfera ou dissolvidos na água.

Através da fotossíntese, o CO2 é fixado e transformado em matéria orgânica pelos produtores. Já os consumidores somente adquirem carbono através da nutrição. Tanto os produtores como os consumidores, porém, perdem carbono da mesma forma: através da respiração (que libera CO2 para o ambiente) ou da cadeia alimentar (ao servirem de alimento para um organismo qualquer) ou, ainda, ao fornecerem material que fará parte da constituição do húmus (ou detritos orgânicos), pela morte do organismo ou de parte dele e pela eliminação de excreções ou resíduos digestivos.

Os decompositores atuam sobre os detritos orgânicos liberando CO2, que retorna à atmosfera, reintegrando-se a seu reservatório natural.

Detritos orgânicos ainda podem originar os combustíveis fósseis que, através da combustão, eliminarão

CO2 de volta para a atmosfera.

Obs.:

Fotossíntese: CO2 + H2O = > C6H12O6 + H20 + O2

Respiração: C6H12O6 + O2 = > CO2 + H2O + energia

Combustão: combustível + energia + O2 = > CO2 + ...(detritos)

Aspectos relevantes:

1. O ciclo do carbono e o ciclo hidrológico são, provavelmente, os dois ciclos biogeoquímicos mais importantes com relação à humanidade.

2. O pool / reservatório atmosférico é pequeno se comparado com o do carbono dos oceanos e dos combustíveis fósseis e outros depósitos.

3. Fluxo entre os pools – do continente, da atmosfera e dos oceanos, que até o início da Era Industrial estavam em equilíbrio.

4. Durante os últimos anos, o conteúdo de CO2 tem-se elevado por causa de novas entradas antropogênicas. A queima de combustível fóssil parece ser a principal fonte de novas entradas, mas a agricultura e o desmatamento também contribuem.

5. Perda líquida de CO2 na agricultura, ou seja, um acréscimo de CO2 na atmosfera maior do que sua retirada, pois suas culturas são ativas durante apenas uma parte do ano, não compensando o CO2 liberado do solo (lavouras freqüentes) .

6. O desmatamento poderá liberar carbono armazenado na madeira, principalmente se a madeira for queimada imediatamente e o uso se segue à oxidação do húmus, se a terra for usada para agricultura ou para desenvolvimento urbano (rápida oxidação do húmus e liberação de CO2 gasoso que está retido no solo).

Desmatamento:

1. Aumento do CO2 emitido em função da emissão no momento da queima.

2. Redução da taxa fotossintética.

3. Queimadas de florestas.

4. Efeito estufa – intervenções antropogênicas no ciclo do carbono.

Efeito estufa:

1. Utilização excessiva de combustíveis fósseis (falta de incentivos para a geração de energia alternativa).

2. Desmatamento.

3. Poluição ambiental.

4. Intensificação do efeito estufa.

5. Mudanças climáticas.

6. Aquecimento global.

7. Mudança nos níveis dos oceanos.