Qual é a relação entre o ciclo do carbono é os combustíveis fósseis?

O Ciclo do carbono tem início quando as plantas e outros organismos autótrofos absorvem o gás carbônico da atmosfera para utilizá-lo na fotossíntese.

Nesse processo, o carbono é devolvido ao meio na mesma velocidade em que é sintetizado pelos produtores, pois a devolução de carbono ocorre continuamente por meio da respiração durante a vida dos seres.

No ciclo biológico do Carbono, podemos ter a total renovação do carbono atmosférico em até vinte anos.

Este processo ocorre na medida em que as plantas absorvem a energia solar e CO2 da atmosfera. Isso gera oxigênio e açúcares, como a glicose, por meio do processo conhecido como fotossíntese, o qual é a alicerce para o crescimento das plantas.

Por sua vez, os animais e as plantas consomem a glicose durante o processo de respiração, emitindo novamente CO2.

Com isso, a fotossíntese e a decomposição orgânica, por meio da respiração, renovam o carbono da atmosfera.
Em termos de equação química destes processos temos:

• 6CO2 + 6H2O + energia (luz solar) → C6H12O6 + 6O2 (fotossíntese)
• C6H12O6 (matéria orgânica) + 6O2 → 6CO2+ 6 H2O + energia (Respiração)

Com isso, a fotossíntese e a respiração, conduzem o carbono de sua fase inorgânica à fase orgânica e de volta a fase inorgânica, concluindo o ciclo biogeoquímico.

Também faz parte do ciclo biológico a remoção de grande parte do carbono da atmosfera excedendo os limites da respiração, quando a matéria orgânica acumula-se em depósitos sedimentares que se decompõem em combustíveis fósseis.

Outra forma de acelerar ainda mais o ciclo rápido e adicionar CO2 na atmosfera são os incêndios naturais. Eles consomem a biomassa e matéria orgânica, transferindo mais CO2 num ritmo maior do que aquele que remove naturalmente o Carbono a partir de sua sedimentação.

Esse processo causa o aumento das concentrações atmosféricas de CO2 rapidamente.

O Carbono e seu Ciclo

Como o quinto elemento mais abundante no Planeta, O Carbono (C) possui necessariamente duas formas, uma orgânica, existente nos organismos vivos e mortos, e outra inorgânica, presente nas rochas.

Assim, 99% desse carbono está na litosfera, a maior parte sob a forma inorgânica, armazenada em rochas sedimentares em depósitos de combustíveis fósseis.

O Carbono circula pelos oceanos, na atmosfera e no interior da Terra, no ciclo de longa duração definido "ciclo biogeoquímico". Esse processo está dividido em dois tipos. O ciclo "lento" ou geológico, no qual o carbono é sedimentado e comprimido sob as placas tectônicas, e, para o que nos interessa mais, o ciclo "rápido" ou biológico.

As Atividades Humanas e o Ciclo do Carbono

As ações humanas influenciam no ciclo global do carbono, uma vez que elas retiram o carbono armazenado nos depósitos fósseis numa velocidade superior à da absorção do carbono pelo ciclo.

Dessa forma, estamos potencializando o aumento das concentrações de CO2 na atmosfera, especialmente se considerarmos o fato de que este depósitos são queimados como combustíveis, acelerando ainda mais o processo.

A concentração de dióxido de carbono na atmosfera tem crescido a uma taxa de 0,4% ao ano. A extração e queima do petróleo, gás e carvão vem junto com destruição das florestas e, portanto, reduzimos a capacidade de absorção ao mesmo tempo em que aumentamos a emissão de Carbono.

Curiosidades

• Os oceanos são grandes depósitos de gás carbônico e realizam uma troca constante de carbono com a atmosfera.
• A concentração do carbono na atmosférica é a menor, pois a maior parte está nos oceanos e na crosta terrestre.
• A vida nos oceanos consome grandes quantidades de CO2, uma vez que baixas temperaturas no oceano aumentam a absorção do CO2 atmosférico, enquanto temperaturas mais altas podem causar a emissão de CO2.
• O Efeito Estufa é um sintoma do ciclo do carbono, uma forma que a Terra tem para manter sua temperatura constante.

Teste seus conhecimentos com exercícios sobre ciclos biogeoquímicos.

Licenciada em Ciências Biológicas (2010) e Mestre em Biotecnologia e Recursos Naturais pela Universidade do Estado do Amazonas/UEA (2015). Doutoranda em Biodiversidade e Biotecnologia pela UEA.

O ciclo do carbono é o ciclo biogeoquímico percorrido pelas moléculas de carbono presentes no planeta Terra. Ao longo do seu ciclo, o carbono passa pelos oceanos, pelo solo, pela atmosfera e pelos organismos vivos.

O carbono é o elemento base de todas as moléculas orgânicas e está disponível em maior quantidade no ambiente na forma de gás carbônico (CO2), também chamado de dióxido de carbono.

No ciclo do carbono, o gás carbônico é liberado na atmosfera, é absorvido pelos seres vivos e é reciclado pelas plantas. Essa movimentação garante o equilíbrio da quantidade de carbono necessária para a vida.

Atualmente, no entanto, os seres humanos estão alterando esse equilíbrio, especialmente com a queima de combustíveis fósseis. Essa combustão libera na atmosfera uma quantidade de carbono que as plantas não conseguem absorver.

O excesso de gás carbônico na atmosfera está intensificando o efeito estufa, o que causa o aquecimento global.

Como acontece o ciclo do carbono?

O ciclo do carbono é a passagem das moléculas de carbono por diversas estruturas presentes no planeta Terra. Essas moléculas passam pelos oceanos, pela superfície terrestre, pelas plantas, pelos organismos vivos e pela atmosfera.

Vamos começar a imaginar esse ciclo pensando no gás carbônico que está disponível na atmosfera. Esse gás carbônico será absorvido pelas plantas com a ajuda da energia do sol num processo chamado fotossíntese.

Os organismos que fazem fotossíntese são chamados de autótrofos. Eles utilizam o carbono para a formação de moléculas de glicose, que servirão como energia para o crescimento da planta.

Os organismos autótrofos são chamados de produtores no ciclo do carbono. Depois da fixação do carbono em seu organismo, os produtores realizam a respiração celular.

Na respiração celular, as moléculas de glicose são quebradas e o gás carbônico é liberado novamente na natureza.

Outra possibilidade é que esses organismos (produtores) morram. Nesse caso, também haverá liberação de gás carbônico, agora durante o processo de decomposição.

Existe ainda uma terceira possibilidade para esses organismos, que é servir de alimento para outros seres vivos na cadeia alimentar.

Os produtores podem servir de alimento para consumidores primários (animais que se alimentam de plantas) ou consumidores secundários (animais que se alimentam de plantas e outros animais).

Os consumidores primários e secundários irão absorver o carbono dos produtores e liberá-lo na forma de gás carbônico durante a sua respiração ou na sua decomposição, quando morrerem.

A decomposição é a transformação da matéria orgânica em matéria inorgânica. Nesse processo, o carbono é devolvido ao solo.

Há ainda outra forma de liberação de gás carbônico na atmosfera, que pode ou não ser natural: a combustão. Quando compostos orgânicos são queimados, eles normalmente liberam gás carbônico.

Esse é o caso da queima de combustíveis fósseis, como o carvão e o petróleo. É a queima excessiva desses combustíveis o que está ocasionando os desequilíbrios na temperatura do planeta.

Entenda mais sobre fotossíntese e dióxido de carbono.

As ações humanas e o desequilíbrio no ciclo do carbono

A maior parte da energia que produzimos é proveniente de combustíveis fósseis, como o petróleo e o carvão. Os combustíveis fósseis são o resultado da decomposição de organismos vivos ao longo de milhares de anos.

Eles foram se acumulando no interior da superfície terrestre e possuem uma elevada concentração de carbono.

O ser humano perfura a superfície para retirar esses combustíveis e produzir energia. A energia é produzida a partir da queima desse composto, processo que libera gás carbônico na atmosfera.

A quantidade de carbono existente na Terra é fixa, isso significa que não há elevação da quantidade desse elemento na natureza.

No entanto, ao retirar o petróleo e o carvão mineral do solo e queimá-los, grande parte das moléculas de carbono que estavam armazenadas na superfície agora são liberadas na atmosfera.

Como não é um processo natural, o carbono na atmosfera excede a quantidade que pode ser absorvida pelas plantas e algas, o que resulta numa concentração elevada de gás carbônico na atmosfera.

Saiba mais sobre combustível fóssil.

Gás carbônico e o efeito estufa

O gás carbônico é um dos gases de efeito estufa, um fenômeno natural e fundamental para a manutenção da vida no planeta. Mas quando há CO2 em excesso, o efeito estufa é intensificado e a temperatura do planeta se eleva, o que chamamos de aquecimento global.

Aqui vale relembrar que existem três formas de liberação de gás carbônico na atmosfera e apenas uma forma de absorção ou reciclagem. A liberação de gás carbônico acontece por meio da:

• Respiração celular;
• Decomposição de organismos vivos;
• Combustão.

Já a absorção desse gás é feita apenas pelas plantas e algas no processo da fotossíntese. Isso significa que as plantas têm um papel muito importante no equilíbrio da quantidade de carbono e aí temos outro agravante.

Nas últimas décadas, além do crescimento da emissão de carbono na atmosfera, tem se elevado em taxas alarmantes o desmatamento das florestas no mundo todo.

Assim, além de uma quantidade excessiva de carbono, temos menos organismos fotossintetizantes e, portanto, menor capacidade para absorver esse elemento.

O gás carbônico, junto com outros gases do efeito estufa, como o gás metano e o óxido nitroso, causam a elevação da temperatura média do planeta, que pode ter como consequências:

• Derretimento das calotas polares;
• Desaparecimento de cidades litorâneas;
• Menor quantidade de água no planeta;
• Desequilíbrios nos ecossistemas;
• Menos oferta de recursos naturais.

Diante desse cenário, é fundamental que os países busquem fontes limpas de energia, como por exemplo, a energia solar, eólica e hidrelétrica.

Também é importante que essas fontes sejam renováveis. Os combustíveis fósseis levaram milhares de anos para serem produzidos e não se renovam na mesma velocidade de utilização. Isso significa que essa é uma fonte de energia esgotável.

Entenda mais sobre o efeito estufa e aquecimento global, energia renovável e desmatamento.

Qual é a relação entre o ciclo do carbono e os combustíveis fósseis?

Qual é a relação entre a liberação de carbono no ambiente pela queima de combustíveis fósseis e a fotossíntese?

Qual a relação entre o ciclo do carbono e o efeito estufa?

Qual é a relação entre os ciclos do carbono e do oxigênio?