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, participando em 49% do peso orgânico seco. O ciclo do carbono é um ciclo perfeito, pois o carbono 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. A reação de fotossíntese pode ser expressa como:

6 CO2 + 6 H2O + Energia Solar --> C6H12O6 + 6 O2

É importante observar dois pontos:

- 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. Na respiração ocorre a quebra das moléculas, com a consequente liberação de energia para realização das atividades vitais dos organismos. A reação de respiração é dada por:

C6H12O6 + 6 O2 --> 6 CO2 + 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 assim seu ciclo biogeoquímico. Fotossíntese e respiração são processos de reciclagem do carbono e do oxigênio em várias formas químicas em todos os ecossistemas.

É importante observar a existência de uma interação entre o CO2 atmosférico e o aquático. A concentração de CO2 na atmosfera é de 0,032 %, um valor excessivamente baixo para explicar a síntese de aproximadamente 50 a 60 x 10 9toneladas/ano de carbono no processo de fotossíntese. Além da alta taxa de reciclagem do carbono (menos de mil anos), a explicação para o número apresentado advém da existência de reservatório auxiliar de carbono representado pelos oceanos.

A interação entre os reservatórios aquático e atmosférico ocorre por meio de uma reação química de difusão, cuja direção depende da maior ou menor concentração do gás. A reação é dada a seguir (Kormondy, 1976):

CO2 atmosférico

CO2 + H2O --> H2O3 - H+ + HCO3- - 2 H+ + CO3-

Caso haja aumento da concentração de CO2 na atmosfera, a reação indica que parte desse CO2 será absorvido pelo oceano, ficando dissolvido na água.

Esse CO2 combina-se com a água para produzir o ácido carbônico (H2CO3), que por sua vez dissocia-se em um íon de hidrogênio (H+) e em um íon de bicarbonato (HCO3-). O HCO3- dissocia-se em um íon de carbonato mais um íon de hidrogênio (H+). A reação é reversível e realiza-se no sentido da maior para a menor concentração.

Na figura do ciclo do carbono tem a presença de produtores, consumidores