Accions del document
Inici Index     Anterior Següent
1 de 2
Fonaments d'ecologia

6.1. Cicle del carboni

 
És el pilar bàsic de la formació de les molècules de carbohidrats, lípids, proteïnes i àcids nucleics, ja que totes les molècules orgàniques estan formades per cadenes de carbonis enllaçats. Es coneixen prop de deu milions de compostos de carboni, el qual forma part de tots els éssers vius coneguts. 
 
La reserva fonamental de carboni (on aquest es troba en forma de molècules de CO2 que els éssers vius poden assimilar) està integrada per l’atmosfera i la hidrosfera (figura 24).

Cada any, aproximadament un 5 % d’aquestes reserves de CO2 es co
nsumeixen en els processos de fotosíntesi (tot l’anhídrid carbònic es renova a l’atmosfera cada vint anys). La tornada de CO2 a l’atmosfera té lloc quan, en el procés de respiració, els éssers vius oxiden els aliments i produeixen CO2.

En el conjunt de la biosfera la major part de la respiració la fan les arrels de les plantes i els organismes del sòl, i no, com podria semblar, els animals més visibles. Els éssers vius aquàtics prenen el CO2 de l’aigua. La solubilitat d’aquest gas a l’aigua és molt superior a la de l’aire.
 
Els principals processos en el cicle del carboni són (figura 24):

Processos biològics:

Assimilació (fotosíntesi) - Respiració - 1.017 g/C.
 
Processos físics:
 
Intercanvi de CO2 entre l’atmosfera i l’aigua.
Dissolució ràpida del CO2 a l’aigua.
Intercanvi entre aire-aigua, cosa que uneix els ecosistemes aquàtics i terrestres.
 
Dissolució i precipitació de carbonats:
 
Formació de sediments.
Globalment, hi ha un equilibri entre els processos de dissolució i precipitació (però, històricament, hi ha més deposició).
 
 fig 24
 

Figura 24. Cicle del carboni, en les fases atmosfèriques, aigua i sòl.

 
Unes tres quartes parts del carboni estan acumulades a les roques sedimentàries (carboni inorgànic, com a carbonat càlcic) (figures 25 i 26). La quarta part restant és present a les roques en forma orgànica. Aquesta última part es troba en forma de carboni orgànic que es fossilitza i genera els combustibles fòssils. Per tant, en realitat, tota la resta del carboni representa menys de l’1 %.
 fig 25
 

Figura 25. Cicle del carboni: connexió entre les fases abiòtica i biòtica.

 
Dades històriques obtingudes des de la dècada de 1950 a l’observatori de Mauna Loa, a Hawaii, han certificat un augment significatiu de la concentració atmosfèrica de CO2 (figura 27). Les dades obtingudes durant els últims vint anys, malgrat el Tractat de Kyoto, constaten que aquest increment continua (figura 27).
 
fig 26 
 

Figura 26. Reservoris globals de carboni. Font: W. S. Reeburgh (1997).

 
fig 27
 

Figura 27. Concentració atmosfèrica de CO2 (a l’esquerra) a l’observatori de Mauna Loa, Hawaii. Els punts indiquen mitjanes mensuals. A la dreta, increment de C02 i CH4 durant els últims 25 anys.

 
A més de les implicacions ecològiques directes per a la fotosíntesi, l’augment de CO2 pot repercutir, pels efectes indirectes, en els canvis climàtics, com a conseqüència de l’increment de les temperatures i la variació en el règim de precipitacions. Com veiem en la figura 28, s’ha registrat un augment significatiu de la temperatura durant els últims cinquanta anys. Aquest increment no es correlaciona amb models que inclouen només fenòmens naturals (anomalies solars i vulcanisme), però sí que s’observa una correlació significativa quan s’afegeixen fenòmens antropogènics al model (figura 29).
 
fig 28
 

Figura 28. Temperatures mitjanes a la superfície durant els últims mil anys (4t informe IPCC).

fig 29

Figura 29. Simulació de la temperatura durant el segle XX (James Hurrell).

 
Alguns dels efectes indirectes causats per aquest increment de temperatura són la fusió de les glaceres (figura 30) i l’increment del nivell del mar (figura 31). Aquests canvis ambientals també repercuteixen en canvis en la distribució d’espècies. D’acord amb una projecció, si les emissions de CO2 es dupliquen entre el 1990 i el 2050, les fagedes que actualment estan distribuïdes per tot el sud-est dels Estats Units només sobreviuran en un estret territori al nord-est de Maine i al sud-est del Canadà (figura 32).
 

 fig 30

Figura 30. Nivell del gel a l’Àrtic. Font: copenhagendiagnosis.com

fig 31

Figura 31. Canvi del nivell del mar entre el 1970 i el 2010. Font: copenhagendiagnosis.com

fig 32

Figura 32. Canvis en la distribució d’espècies (el cas de les fagedes al nord-est dels Estats Units).