6 • Importancia biogeoquímica C • Formas de oxidación … · - Componente importante de la litosfera. ... Estado de oxidación Fórmula Nombre Observaciones + 4 CO3 - carbonatos

EL CARBONO Y SU CICLO

• Importancia biogeoquímica• Formas de oxidación

• El ciclo del carbono– En ecosistemas terrestres (suelos)

• Biosfera - necrosfera– En los océanos

• La bomba química• La bomba geológica

6

C12,011

Número atómico

Masa atómica

Símbolo

Importancia- Constituyente mayoritario de la materia orgánica- Componente minoritario de la atmósfera pero - Enormemente importante desde el punto de vista climático (O2 atmosférico, efecto invernadero). - Componente importante de la litosfera.

Otros aspectos- Tiene varios estados de oxidación (-4 a +4). ‘Elemento de la vida’- Las sales de carbono son de medianamente a poco solubles en condiciones naturales – Precipitan!

Importancia- Constituyente mayoritario de la materia orgánica- Componente minoritario de la atmósfera pero - Enormemente importante desde el punto de vista climático (O2 atmosférico, efecto invernadero). - Componente importante de la litosfera.

Otros aspectos- Tiene varios estados de oxidación (-4 a +4). ‘Elemento de la vida’- Las sales de carbono son de medianamente a poco solubles en condiciones naturales – Precipitan!

Importancia

Estados de oxidaciónEstado de oxidación

Fórmula Nombre Observaciones

+ 4

CO3

- carbonatos

sobre todo en forma disuelta o precipitada

CO2 Dióxido de carbono

gas

+ 2

CO

Monóxido de carbono

gas

0 C Carbón, diamante

sólido

- 4

CH4

Metano

gas

Dinámica generada por procesos biológicos, físico y químicos

Reservas planetarias- Pg = Gt = 1015 g- Principal reserva: la

litosfera- Fracción orgánica (1) muy

pequeña- Fracción orgánica (2)

‘sedimentaria’ muy grande → carbono orgánico ‘difuso’ (1ppm)

- Responsable del O2 neto- Disuelto, vivo, muerto, fósil

…

Aumento de CO2 atm.a costa de este comp.!

(gas natural, carbon, petróleo)¡ ESTOCK FINITO !

Combustibles fósiles4100

(C-orgánico)

0.15-0.20CaCO3

Litogénesis

0.05

EL CICLO DEL CARBONO

- Pg = Gt = 1015 g- Fotosíntesis – Respiración

+EXCESO (en equilibrio)- Destrucción vegetación- Lavado hacia océanos

escaso- Deforestación (neta)

- Parece haber una pérdida neta en los océanos ¿? Clase no presencial

- Enterramiento: flujo pequeño – estock importantísimo

- Precipitación de carbonatos

Via tectónica

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

o milenios (sumidero,

importante para el cambio

climático).

Permanente?

Estocks = Kg C/m2

Flujos = Kg C/m2.año

EL CICLO DEL CARBONO: Trans porte en los OCÉANOS

Componentes:- Biológica (1)- Química (2)- Física (3)

Precipitación de carbonatos

Disolución de carbonatos

CO2

(1)

(3)

(2)

(1) (3)

(2)

CO2 (gas)

CO2 (disuelto)

sedimentación

C-orgánico (fitoplancton)

Atmósfera

Océano0 m

100 m

3000 m

5000m

R = 36

F = 40

Sedimento

C-orgánico (detrítico)

CO2 (disuelto)

S=4

R = 3

C-orgánico (detrítico)

S=1

CO2 (disuelto)

R = 0.8

S=0.2

C-orgánico

0.1

0.1 acumulado

En PgC año-1

OCÉANOS: “Bomba BIOLÓGICA” de CO2

CO2 (gas)

CO2 (disuelto)

sedimentación

CaCO3 (precipitado)

biogénico+químico

Atmósfera

Océano0 m

100 m

3000 m

5000m

P = 1.1

Ca CO3

S=1.1

CaCO3

S=0.9

CO2 (disuelto)

D = 0.9

En PgC año-1

Lisoclina

0.2Sedimentos calcáreos

(z < 3000)

OCÉANOS: “Bomba QUÍMICA” de CO2

Interacción entre las bombas química y biológica

CO2 (g)

El sistema carbónico -carbonatos TEMA DE PRÁCTICAS

CO2 (aq) + H2O H2CO3 HCO3- + H+

CO3= + H+

Ca (aguas someras)

CaCO3

Fotosíntesis

Redisolución

Deposición

Aguas frías polares

Aguas calientes tropicales

CO2CO2

Aguas profundas

Aguas profundas

Circulación termohalina

HundimientoAfloramiento

92 x 1015 g C año-190 x 1015 g C año-1DisoluciónDesgasificación

OCÉANOS: “Bomba FÍSICA” de CO2

-Zonas frías del planeta:

-Agua fría-Agua salada

- Hundimiento- Transporte

- Grandes ‘aspiradoras’ de CO2 del planeta

-Parte del CO2 es devuelto ! Pensad en el balance

OCÉANOS: “Bomba FÍSICA” de CO2 - Formación de AGUA PROFUNDA y

mezcla oceánica

Atlántico Norte

Atlántico Sur

LOS MECANISMOS DE TRANSPORTE DE CO2 Y MEZCLA

OCEÁNICA SON CLAVE EN LA CAPACIDAD DE ABSORCIÓN

OCEÁNICA DE CO2 ATMOSFÉRICO

¿Son los océanos la gran esperanza para amortiguar

nuestros excesos?