El ciclo del carbono

¿Para qué sirve esto?

Mira tu mano. Buena parte de lo que la forma, las proteínas de los músculos y las grasas de las células, está hecha de compuestos de carbono. Esos átomos de carbono no los fabricó tu cuerpo: llegaron con la comida. Y la comida, si sigues la cadena hacia atrás, empezó en una planta que tomó el carbono del aire. Es muy posible que un átomo de tu dedo haya estado hace años en el aire de otro continente, en una hoja de maíz o en el cuerpo de una vaca.

El carbono da vueltas entre el aire, los seres vivos, el suelo y el agua: es el ciclo del carbono. Entenderlo te ayuda a ver qué pasa cuando se quema un bosque, por qué conviene dejar la hojarasca en la huerta y por qué un suelo oscuro y esponjoso es un buen suelo.

Antes de empezar recuerda las ecuaciones de la fotosíntesis y de la respiración celular de la unidad anterior, y cómo se cuentan los átomos de una fórmula: en CO₂ hay un átomo de carbono y dos de oxígeno.

Dónde se guarda el carbono

El carbono no está en un solo sitio. Se reparte en varios depósitos:

• El aire, como dióxido de carbono, CO₂. Es una parte pequeña del aire, pero de ella depende toda la fotosíntesis.
• Los seres vivos, en su materia orgánica: el azúcar de una fruta, la madera de un árbol, la carne de un pez.
• El suelo, en la hojarasca, las raíces muertas y el humus.
• El agua de los mares, los lagos y los ríos, donde hay CO₂ disuelto, y en las conchas y los corales.
• Las rocas y los combustibles fósiles: rocas como la caliza, formada con conchas y esqueletos de corales, y el carbón, el petróleo y el gas natural, que se formaron con restos de seres vivos que quedaron enterrados durante millones de años.

Cómo viaja el carbono

Varios procesos llevan el carbono de un depósito a otro:

• Fotosíntesis: del aire a las plantas. Con la energía de la luz, las plantas y las algas toman CO₂ y agua y fabrican glucosa: 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂. El carbono que estaba en el aire queda dentro de la planta.
• Alimentación: de un ser vivo a otro. Cuando un conejo come hierba, el carbono de la hierba pasa a su cuerpo; si un zorro se come al conejo, sigue al zorro. Por las cadenas tróficas viaja la materia, y con ella el carbono.
• Respiración: de los seres vivos al aire. Plantas, animales, hongos y bacterias respiran: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O. El carbono de la glucosa vuelve al aire como CO₂. Ojo: las plantas también respiran, de día y de noche.
• Descomposición: de los restos al suelo y al aire. Hongos y bacterias se alimentan de hojas caídas, cadáveres y excrementos. Parte de ese carbono se queda en el suelo como humus y parte vuelve al aire con la respiración de los descomponedores.
• Combustión: de la leña y los combustibles al aire. Al quemar leña, carbón, gasolina o el gas de la estufa, el carbono se une con el oxígeno y sale como CO₂. Por ejemplo, el gas natural es sobre todo metano: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O.
• Formación de combustibles fósiles: hacia las rocas. Es el camino más lento: tarda millones de años. Cuando se queman esos combustibles, devolvemos al aire en poco tiempo un carbono que estuvo guardado muchísimo tiempo, más rápido de lo que las plantas lo pueden volver a tomar.

Los átomos de carbono se conservan

En todo este recorrido ningún átomo de carbono se crea ni se destruye. El mismo átomo puede estar en una molécula de CO₂, después en la glucosa de una hoja, luego en la proteína del músculo de un animal y otra vez en el CO₂ que ese animal exhala. Cambia de compuesto y de lugar, pero sigue siendo el mismo átomo. Por eso las ecuaciones están balanceadas: hay tantos átomos de carbono antes como después de la reacción.

El carbono y el suelo

Un suelo fértil suele ser oscuro, esponjoso y huele a tierra mojada. Ese color oscuro es el humus, la materia orgánica que dejan los descomponedores. El humus es carbono guardado en el suelo, y cumple varias funciones a la vez:

• Guarda agua como una esponja, de modo que las raíces la encuentran aunque no llueva en varios días.
• Guarda nutrientes, como el nitrógeno que estudiarás en la próxima lección, y los suelta poco a poco para las plantas.
• Alimenta a las lombrices, los hongos y las bacterias del suelo, que a su vez lo mantienen suelto y aireado.
• Pega las partículas de tierra en grumos, y así la lluvia y el viento se la llevan menos: hay menos erosión.

Por eso las prácticas que devuelven carbono al suelo lo mantienen sano: dejar la hojarasca, hacer compost con los restos de cocina y sembrar coberturas vegetales. En cambio, cuando se quema un rastrojo o se tala un bosque, el carbono que estaba en las plantas sale al aire de golpe como CO₂, el suelo queda pelado, el humus se pierde con la lluvia y la tierra se vuelve menos fértil. El ciclo del carbono y el mantenimiento del suelo van de la mano.

En resumen

• El carbono se guarda en el aire como CO₂, en los seres vivos, en el suelo, en el agua y en las rocas y los combustibles fósiles.

• La fotosíntesis lo saca del aire, la alimentación lo pasa por las cadenas tróficas, y la respiración, la descomposición y la combustión lo devuelven al aire.

• Los átomos de carbono se conservan; cambian de compuesto y de lugar, y por eso las ecuaciones están balanceadas.

• El humus es carbono guardado en el suelo, que retiene agua y nutrientes y reduce la erosión; quemar y talar lo hace perder.

Vocabulario

Depósito de carbono

Lugar donde el carbono queda guardado un tiempo: el aire, los seres vivos, el suelo, el agua de mares y ríos, las rocas y los combustibles fósiles.

Materia orgánica

Sustancias que forman o formaron parte de los seres vivos, como azúcares, grasas, proteínas y madera. Todas tienen carbono.

Humus

Materia orgánica oscura del suelo que queda cuando los descomponedores deshacen hojas, restos y excrementos.

Combustión

Reacción en la que una sustancia arde con el oxígeno del aire y libera energía; si la sustancia tiene carbono, produce CO₂.

Combustibles fósiles

Carbón, petróleo y gas natural, formados durante millones de años a partir de restos de seres vivos enterrados.