Ciclo do Carbono: ciclo lento, ciclo rápido e ações do homem

Rubens Castilho

Professor de Biologia e Química Geral

O ciclo do carbono tem início quando ocorre a fotossíntese. A fotossíntese é um processo de produção de glicose (energia) realizado por plantas e algas. Durante esse processo o gás carbônico (CO₂) é captado da atmosfera e transformado em carboidrato.

Dessa maneira, os herbívoros, ao alimentarem-se de seres que fazem a fotossíntese, obtêm sua energia, ou seja, carbono na forma de carboidratos. Os carbonos associados retornam à natureza como matéria orgânica e do gás carbônico produzido na respiração.

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 da 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 → 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.

Ciclo lento do carbono

O carbono no ciclo lento leva entre 100 a 200 milhões de anos para ser incorporados em solos, rochas ou atmosfera. O processo é muito lento e ocorre por meio de movimentos das placas tectônicas e reações químicas.

Estima-se que cerca de 100 milhões de toneladas de carbono passem pelo ciclo lento anualmente.

O movimento inicial do carbono ocorre por meio de chuvas. Os níveis de CO₂ (gás carbônico) na atmosfera combina-se com a água das chuvas transformando-se em ácido carbônico. Em contato com o solo, o ácido dissolve rochas liberando importantes minerais, como, sódio, potássio, magnésio, cálcio, etc.

Os minerais escoam para corpos d'água, rios e oceanos. Nos oceanos, por exemplo, o cálcio entra em contato com o íon bicarbonato que, ao se combinarem, formam o bicarbonato de cálcio. Substância importante para diminuir acidez do meio.

Além disso, grande parte do carbonato de cálcio existente nos oceanos são provenientes de organismos com conchas (moluscos). Será essa substância que dará origem aos calcário, uma rocha carbonática (a base de carbono).

Esse processo garante 80% da produção de rochas a base de carbono, os outros 20% ocorre por decomposição de matéria orgânica dos seres vivos.

Ciclo rápido do carbono

Ocorre através da passagem do carbono entre diferentes organismos vivos ou para a biosfera. São aproximadamente 100.000 milhões de toneladas de carbono associados ao ciclo rápido por ano e os principais organismos nesse ciclo são os produtores.

Os produtores, como algas e plantas, realizam a fotossíntese. Esse processo retira o gás carbônico da atmosfera e o transforma em carboidrato como, por exemplo, a glicose. Dessa maneira, os carboidratos produzido pelas plantas serão consumidos pelos herbívoros, que serão predados por carnívoros.

Assim, o carbono passa adiante até retornar ao solo através de dejetos ou na decomposição da matéria orgânica que compõe o corpo quando encerra seu ciclo de vida.

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.

Testando o conhecimento

Questão 1

Questão 2

Teste seus conhecimentos com exercícios sobre ciclos biogeoquímicos.

Rubens Castilho

Biólogo (Licenciado e Bacharel), Mestre e Doutorando em Botânica - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ). Atua como professor de Ciências e Biologia para os Ensinos Fundamental II e Médio desde 2017.