La energía y el cambio climático mundial
Sumideros de dióxido de carbono

El dióxido de carbono constantemente se elimina de la atmósfera como parte del ciclo del carbono. Si esto no sucediera, el mundo se calentaría y sería tan caliente como Venus. Los mecanismos que retiran el carbono de la atmósfera se llaman "sumideros de carbono".

Los bosques del mundo son un gran sumidero de carbono. Deforestar implica reducir el tamaño de este sumidero, permitiendo que más dióxido de carbono permanezca en la atmósfera. Por otro lado, los recientes desarrollos tecnológicos permiten a los humanos desarrollar un nuevo tipo de sumidero de carbono a través de la captura y el almacenamiento de carbono.

Observemos los sumideros de carbono y cómo funcionan.

Fotosíntesis

La fotosíntesis elimina el carbono de la atmósfera. Es el proceso que permite que las plantas vivan y crezcan. La fotosíntesis se produce en las hojas de las plantas y en las células de organismos microscópicos que viven en la tierra y cerca de la superficie de mares y océanos. El proceso utiliza energía de la radiación solar (luz del sol) para convertir el dióxido de carbono y el agua en azúcares basados en carbono como la glucosa.

Dióxido de carbono (CO₂) + Agua (H₂O) + EnergíaGlucosa (C₆H₁₂O₆) + Oxígeno (O₂)

Los azúcares luego son convertidos en otras moléculas como fécula, grasas, proteínas, enzimas y todas las demás moléculas presentes en las plantas vivas. La fotosíntesis también libera oxígeno en la atmósfera, que las plantas y los animales necesitan para respirar.

La fotosíntesis representa casi la mitad del carbono extraído de la atmósfera. Las plantas terrestres toman la mayor parte del dióxido de carbono del aire que las rodea. La fotosíntesis de plantas acuáticas en lagos, mares y océanos utiliza el dióxido de carbono disuelto en el agua.

Este gráfico muestra un aspecto interesante de cómo la fotosíntesis afecta los niveles atmosféricos de CO₂.

Se basa en las lecturas tomadas en el Observatorio de Mauna Loa en Hawai. Vemos que los niveles de CO₂ han aumentado de manera constante desde 1958 a 1996. Pero, ¿a qué se deben los movimientos? Los aumentos se producen durante el otoño e invierno del Hemisferio Norte, alcanzando un pico justo antes de la primavera. Las concentraciones de CO₂disminuyen durante la primavera y el verano. Esto se debe a que, durante la temporada de crecimiento, las plantas absorben más CO₂ del que liberan al respirar. Los árboles de hojas caducas sacan hojas y las plantas de estación como el césped reaparecen. Durante el otoño y el invierno el césped muere y estos árboles comienzan a hibernar y dejan de funcionar como sumideros de CO₂. Las plantas tropicales absorben CO₂ durante todo el año.

En el Hemisferio Sur las estaciones son inversas. Pero dado que el Hemisferio Norte tiene un área de tierra mucho mayor, el efecto neto en todo el mundo es que las plantas ofrecen un sumidero de CO₂ mayor durante la primavera y el verano que durante el otoño y el invierno.

Difusión hacia los océanos

El dióxido de carbono es el gas que generalmente se usa para lograr la efervescencia en las bebidas gaseosas. Es más soluble a alta presión y baja temperatura, es por eso que las gaseosas se sirven generalmente frías de las latas o botellas. Una parte del CO₂ va a permanecer disuelto en la lata o botella abierta y a temperatura ambiente. Esta es también la razón por la cual los océanos más fríos pueden absorber más CO₂ que las aguas más cálidas.

Las moléculas de dióxido de carbono se intercambian permanentemente entre la atmósfera y el agua a través de un proceso llamado difusión. La difusión de dióxido de carbono en los océanos representa casi la mitad del carbono extraído de la atmósfera.

Precipitación de carbonatos

Muchas formas de vida marina extraen carbono y oxígeno del agua de mar y los combinan con calcio para producir carbonato de calcio (CaCO₃). Éste es utilizado para producir conchas y otras partes duras del cuerpo por parte de distintos organismos como corales, almejas, ostras y algunas plantas y animales microscópicos. Cuando estos organismos mueren, sus conchas y las partes de sus cuerpos se hunden en el lecho del mar. A lo largo de muchos años, una enorme cantidad de organismos muertos pueden crear gruesas capas de depósitos ricos en carbonatos en el suelo oceánico. Durante millones de años, estos depósitos son enterrados por más y más carbonatos y/o arena o lodo, generando calor y presión que los transforman física y químicamente en rocas sedimentarias como piedra caliza, mármol y creta. Estas rocas finalmente pueden elevarse para transformarse en tierra expuesta debido a la tectónica de placas, el movimiento de los continentes y océanos en todo el mundo.
 

En condiciones adecuadas de temperatura y concentración de CO₂, el carbonato de calcio puede precipitarse del agua del océano directamente, sin la intervención de organismos marinos.

Las rocas sedimentarias de nuestro planeta contienen alrededor de 2000 veces más carbono que el que existe en toda el agua, las plantas y los animales en los océanos de hoy. En la actualidad los organismos marinos siguen produciendo esqueletos y conchas que, dentro de millones de años, podrían transformarse en rocas duras.

Un poco de carbono se adhiere a las rocas durante millones de años a través de los procesos orgánicos que tienen lugar en tierra y debajo del mar. Esto crea combustibles fósiles como la turba y el carbón (plantas muertas enterradas) así como petróleo y gas (principalmente de microorganismos muertos enterrados). Esto representa sólo una pequeña proporción del carbono global, 20.000 veces menos que en las rocas sedimentarias.

Escorrentía

Una parte del carbono se desliza desde la tierra hacia los océanos por el agua. Las precipitaciones absorben parte del CO₂ de la atmósfera, creando ácido carbónico muy diluido. Cuando esta lluvia levemente ácida encuentra rocas carbonáticas como la piedra caliza o la creta, disuelve parte de la roca, transportando luego este material por corrientes y ríos nuevamente hacia el océano. Este proceso provoca las cuevas subterráneas que a menudo se encuentran en la piedra caliza. La solución carbonática provocada por el agua de lluvia también contribuye a la erosión de edificios y estatuas realizadas con piedra caliza y mármol. Los ríos y arroyos también transportan partículas de carbono orgánico de plantas y animales terrestres muertos hacia el océano.

¿Cómo entra el CO₂ en la atmósfera?

Existen muchas fuentes que incorporan CO₂ a la atmósfera. Aprende más...