EL CARBONO Y SU CICLO Importancia biogeoquímica Formas de oxidación Número atómico 6 C 12,011 Símbolo El ciclo del carbono En ecosistemas terrestres (suelos) Biosfera - necrosfera En los océanos La bomba química La bomba geológica Masa atómica
Importancia Importancia --Constituyente mayoritario de de la la materia materia orgánica --Componente minoritario de de la la atmósfera pero pero --Enormemente importante desde desde el el punto punto de de vista vista climático (O (O 2 2 atmosférico, efecto efecto invernadero). --Componente importante de de la la litosfera. Otros Otros aspectos --Tiene Tiene varios varios estados estados de de oxidación (-4 (-4 a a +4). +4). Elemento de de la la vida vida --Las Las sales sales de de carbono carbono son son de de medianamente a a poco poco solubles solubles en en condiciones naturales Precipitan!
Estados de oxidación Estado de oxidación Fórmula Nombre Observaciones + 4 CO 3 - carbonatos Dióxido de carbono sobre todo en forma disuelta o precipitada gas + 2 CO Monóxido de carbono gas 0 C Carbón, diamante sólido - 4 CH 4 Metano gas Dinámica generada por procesos biológicos, físico y químicos
Reservas planetarias - Pg = Gt = 10 15 g - Principal reserva: la litosfera - Fracción orgánica (1) muy pequeña - Fracción orgánica (2) sedimentaria muy grande carbono orgánico difuso (1ppm) - Responsable del O 2 neto - Disuelto, vivo, muerto, fósil Aumento de CO2 atm. a costa de este comp.! (gas natural, carbon, petróleo) ESTOCK FINITO!
EL CICLO DEL CARBONO 0.05 - Pg = Gt = 10 15 g - Fotosíntesis Respiración +EXCESO (en equilibrio) - Destrucción vegetación - Lavado hacia océanos escaso - Deforestación (neta) - Parece haber una pérdida neta en los Combustibles fósiles 4100 océanos? Clase no presencial Litogénesis Via tectónica 0.15-0.20 CaCO 3 (C-orgánico) - Enterramiento: flujo pequeño estock importantísimo - Precipitación de carbonatos Ciclos tectónicos vs biológicos: responsables de posible amortiguación
EL CICLO DEL CARBONO: ecosistemas TERRESTRES - Biosfera, necrosfera, biomasa, necromasa Compartimento detrítico - M.o. detrítica: fracciones labil y refractaria (o recalcitrante TMR) Acumulación durante siglos Estocks = Kg C/m 2 Flujos = Kg C/m 2.año o milenios (sumidero, importante para el cambio climático). Permanente?
EL CICLO DEL CARBONO: Trans porte en los OCÉANOS (3) (1) (2) Precipitación de carbonatos Componentes: - Biológica (1) - Química (2) - Física (3) Disolución de carbonatos (1) (3) (2)
OCÉANOS: Bomba BIOLÓGICA de Atmósfera (gas) En PgC año -1 0 m 100 m Océano (disuelto) F = 40 R = 36 C-orgánico (fitoplancton) sedimentación S=4 (disuelto) R = 3 C-orgánico (detrítico) 3000 m 5000m (disuelto) 0.1 R = 0.8 Sedimento S=1 C-orgánico (detrítico) S=0.2 C-orgánico 0.1 acumulado
OCÉANOS: Bomba QUÍMICA de Atmósfera (gas) En PgC año -1 0 m 100 m Océano (disuelto) P = 1.1 CaCO 3 (precipitado) biogénico+químico sedimentación S=1.1 Ca CO 3 3000 m Lisoclina Sedimentos calcáreos (z < 3000) 0.2 S=0.9 D = 0.9 5000m (disuelto) CaCO 3
(g) Interacción entre las bombas química y biológica (aq) + H 2 O H 2 CO 3 HCO 3- + H + Fotosíntesis CO 3= + H + Ca (aguas someras) El sistema carbónico - carbonatos TEMA DE PRÁCTICAS Redisolución CaCO 3 Deposición
OCÉANOS: Bomba FÍSICA de Desgasificación Disolución 90 x 10 15 g C año -1 92 x 10 15 g C año -1 Aguas calientes tropicales Afloramiento Aguas profundas Circulación termohalina Aguas frías polares Aguas profundas Hundimiento -Zonas frías del planeta: -Agua fría -Agua salada -Hundimiento - Transporte -Grandes aspiradoras de del planeta -Parte del es devuelto! Pensad en el balance
OCÉANOS: Bomba FÍSICA de - Formación de AGUA PROFUNDA y mezcla oceánica Atlántico Norte Atlántico Sur
LOS MECANISMOS DE TRANSPORTE DE Y MEZCLA OCEÁNICA SON CLAVE EN LA CAPACIDAD DE ABSORCIÓN OCEÁNICA DE ATMOSFÉRICO Son los océanos la gran esperanza para amortiguar nuestros excesos?