El ciclo del carbono (Introducción)

Última actualización el Lunes, 20 de Febrero de 2012 15:34 Lunes, 19 de Septiembre de 2011 20:55

Serie de 6 artículos sobre los cambios y efectos del carbono en la Tierra

El carbono es la columna vertebral de la vida en la Tierra. Estamos hechos de carbono, comemos carbono, y nuestras civilizaciones, nuestras economías, nuestras casas, nuestros medios de transporte se fundamentan en el carbono. Necesitamos de carbono, pero esta necesidad también está entrelazada con uno de los problemas más graves al que nos enfrentamos hoy: el cambio climático global.

Forjado en el envejecido corazón de las estrellas, el carbono es el cuarto elemento más abundante en el Universo. La mayoría de emisiones de carbono de la Tierra, 65.500 millones de toneladas métricas, se almacenan en las rocas. El resto se encuentra en el océano, la atmósfera, las plantas, el suelo y los combustibles fósiles.

Los flujos de carbono entre cada depósito es un intercambio llamado el ciclo del carbono, que tiene componentes rápido y lento. Cualquier cambio en el ciclo de uno de los depósitos de carbono pone más carbono en los otros depósitos. Los cambios que ponen los gases de carbono en la atmósfera son el resultado de temperaturas más cálidas en la Tierra.

A largo plazo, el ciclo del carbono parece mantener un equilibrio que impide que todo el carbono de la Tierra vaya a la atmósfera (como es el caso de Venus) o que se almacene en su totalidad en las rocas. Este equilibrio ayuda a mantener la temperatura de la Tierra relativamente estable, como un termostato.

Este termostato funciona a través de unos pocos cientos de miles de años, como parte del ciclo del carbono lento. Esto significa que por períodos de tiempo más cortos de decenas a cientos de miles de años, la temperatura de la Tierra puede variar. Y, de hecho, hubo cambios en la Tierra entre las edades de hielo y los períodos interglaciales más cálidos en estas escalas de tiempo. Partes del ciclo del carbono pueden incluso ampliar estos cambios de temperatura a corto plazo.

Este diagrama (arriba) del ciclo del carbono rápido muestra el movimiento de carbono entre la tierra, la atmósfera y los océanos. Los números en amarillo son los flujos naturales, y el rojo son las contribuciones humanas en gigatoneladas de carbono al año. Los números blancos indican el carbono almacenado (Gráfico adaptado del Departamento de Energía de EE.UU., Sistema de Información de Investigación Biológica y Ambiental). [Para un gráfico con más detalle del ciclo del carbono pinchar en la miniatura de la derecha para un tamaño de imagen de 5100x3300 píxeles -2.65MB].

En escalas de tiempo muy largo (millones a decenas de millones de años), el movimiento de las placas tectónicas y los cambios en la velocidad a la que el carbono se filtra desde el interior de la Tierra puede cambiar la temperatura en el termostato. La Tierra ha experimentado un cambio en los últimos 50 millones de años, de los climas muy cálidos del Cretácico (aproximadamente desde 145 hasta 65 millones de años) a los climas glaciales del Pleistoceno (alrededor de 1,8 millones a 11.500 años atrás). [Ver las Divisiones de Tiempo Geológico, las principales unidades cronoestratigráficas y geocronológicas para obtener más información acerca de las eras geológicas.]

El levantamiento de la cordillera del Himalaya, hace 50 millones de años, reinició el termostato de la Tierra, proporcionando una gran fuente de roca fresca para sacar más carbón en el ciclo del carbono lento a través de la meteorización química. El consiguiente descenso de las temperaturas y la formación de capas de hielo cambia la relación entre el oxígeno pesado y ligero en las profundidades del océano, como se muestra en este gráfico. (Gráfico sobre la base de datos de Zachos et al., 2001.)