Ciclo do carbono

O ciclo do carbono é um ciclo biogeoquímico no qual o elemento carbono sai do meio ambiente para os organismos vivos, retornando, em seguida, ao meio ambiente. O carbono é um elemento que está presente na composição de todas as moléculas orgânicas, essenciais para os seres vivos, além de alguns compostos inorgânicos. Na atmosfera, o carbono está presente na forma de dióxido de carbono (CO₂).

A assimilação do carbono pelos seres vivos e sua devolução à atmosfera, completando, assim, o seu ciclo, estão intimamente ligadas ao fluxo de energia. A seguir, descreveremos como ocorre o ciclo do carbono na natureza, sua importância e de que forma as ações antrópicas podem influenciar esse ciclo.

Ciclo do carbono

Podemos dividir o ciclo do carbono de duas formas, ciclo biológico e o ciclo geológico.

→ Ciclo biológico do carbono

Os organismos autótrofos fotossintetizantes, por meio do processo de fotossíntese,  assimilam o carbono presente na atmosfera, bem como os compostos, principalmente carbonatos, dissolvidos na água, transformando-o em matéria orgânica, que é adquirida pelos demais organismos pela cadeia alimentar.

Os organismos herbívoros assimilam essa matéria orgânica ingerindo os vegetais. Já os animais carnívoros obtêm-na por meio da digestão dos animais herbívoros. Além dos organismos fotossintetizantes, os organismos quimiossintetizantes (que realizam a quimiossíntese) também utilizam o carbono para a produção de compostos orgânicos. Os principais compostos orgânicos produzidos são os carboidratos.

Após ser assimilado pelos seres vivos, o carbono retorna ao ambiente de diversas formas. Ele é liberado para a atmosfera por meio da respiração, na forma de CO_{2 ,}um dos produtos finais desse processo. O processo de decomposição também tem como um de seus produtos o CO₂. Além desses processos biológicos, a ação do homem também é responsável por liberar carbono no ambiente, como veremos mais adiante.

→ Ciclo geológico do carbono

No ciclo geológico do carbono, o dióxido de carbono (CO₂) é trocado entre a atmosfera e a hidrosfera pelo processo de difusão até que se estabeleça o equilíbrio entre a quantidade de CO₂ que se encontra na atmosfera acima da água e na água. Além disso, o CO₂ pode dissolver-se na água da chuva, produzindo H₂CO₃, uma solução ácida que  facilita a erosão das rochas silicatadas, liberando os íons Ca²⁺ e HCO^3-.

Nos oceanos, esses íons são assimilados por organismos que os utilizarão para a construção de suas conchas carbonatadas. Após a morte desses organismos, suas conchas acumulam-se como sedimentos ricos em carbonatos, que podem migrar para uma região onde a pressão e as altas temperaturas fundem parcialmente os carbonatos. A formação de magma libera CO₂ novamente para a atmosfera por meio dos vulcões.

Leia também: Ciclo do enxofre

O carbono e sua importância

O carbono é um elemento presente na natureza de diversas formas e apresenta grande importância para os seres vivos, fazendo parte das constituição das moléculas orgânicas.  O carbono também está presente na atmosfera como um gás de efeito estufa (CO₂).

O carbono também está presente na atmosfera, biomassa animal e vegetal, solos, sedimentos em ambientes aquáticos, em compostos dissolvidos nos oceanos, rochas sedimentares e combustíveis fósseis. 

O ciclo do carbono e as ações antrópicas

O efeito estufa é um fenômeno natural e de extrema importância para a vida na Terra. Parte da energia que o Sol irradia sobre a superfície da Terra é refletida de volta, no entanto, gases presentes na atmosfera, conhecidos como gases de efeito estuda (como o CO₂), absorvem parte dessa energia e emitem parte dela de volta à superfície, causando um aumento da temperatura.

Já o  aquecimento global, um aumento da temperatura média global ocasionado pela intensificação do efeito estufa, tem suas causas atribuídas às ações antrópicas, em especial ao lançamento de gases de efeito estufa, como o CO₂, na atmosfera.

As atividades humanas, como o desmatamento, as queimadas e a utilização de combustíveis fósseis, têm contribuído significativamente para o aumento do CO₂ na atmosfera. O aumento de gases de efeito estufa na atmosfera retém ainda mais os raios ultravioleta na atmosfera, o que acaba intensificando o efeito estufa e influenciando diretamente o aquecimento global.

Dentre as consequências que o aquecimento global pode trazer, podemos destacar:

• Aumento da frequência de fenômenos climáticos severos, como secas e chuvas intensas;
• Desertificação;
• Elevação do nível do mar;
• Alteração na disponibilidade de recursos hídricos;
• Perda de biodiversidade;
• Impactos na saúde humana, entre outros.

Leia também: Problemas ambientais brasileiros

Resumo do ciclo do carbono

• O carbono faz parte da constituição das moléculas orgânicas e está presente na atmosfera como um gás de efeito estufa (CO₂);
• O carbono está presente em diversos lugares na natureza, como na atmosfera, ambientes aquáticos, biomassa animal e vegetal, combustíveis fósseis, entre outros;
• O ciclo do carbono pode ser dividido em biológico e geológico;
• No ciclo biológico, o carbono é assimilado em processos como a fotossíntese e a quimiossíntese, e devolvido ao ambiente por meio da respiração, decomposição e ação humana;
• No ciclo geológico, o carbono sai da atmosfera por difusão para o ambiente aquático ou é levado pelas chuvas, formando uma solução ácida que leva à erosão de algumas rochas;
• No ambiente aquático, os íons liberados na erosão das rochas silicatadas são utilizados na  produção de conchas de alguns organismos;
• Essas conchas fazem parte do sedimento após a morte dos organismos e, nas condições ideais, seus carbonatos são parcialmente fundidos;
• O CO₂  é lançado novamente na atmosfera pelos vulcões;

O lançamento de CO₂ na atmosfera, por meio das ações humanas, é responsável pelo aumento do efeito estufa, estando relacionado ao aquecimento global.