Il Ciclo del Carbonio: Biologico e Geologico
Il ciclo del carbonio è un processo dinamico in cui il carbonio viene scambiato tra la geosfera, l’idrosfera, la biosfera e l’atmosfera della Terra attraverso reazioni chimiche e processi fisici, biologici e geologici.
Ciclo Biologico e Ciclo Geologico
Il ciclo del carbonio può essere suddiviso in due componenti principali: il ciclo biologico e il ciclo geologico. Il primo avviene in periodi relativamente brevi, mentre il secondo si svolge su scale temporali che possono arrivare fino a milioni di anni. Il carbonio può essere immagazzinato per lunghe periodi nell’atmosfera, nelle acque oceaniche, nel suolo, nei combustibili fossili e all’interno della Terra.
Influenza sul Biossido di Carbonio
La quantità di biossido di carbonio nell’atmosfera è influenzata dalla riserva di carbonio negli oceani e viceversa. Il biossido di carbonio presente nell’atmosfera si solubilizza in acqua dando luogo a specifici equilibri chimici. L’acido carbonico formatosi a seguito della reazione del biossido di carbonio con l’acqua rende le piogge debolmente acide, influenzando i processi geologici.
Formazione del Carbonato di Calcio
Gli ioni ottenuti, tra cui lo ione calcio, sono trasportati dalle acque superficiali verso il mare, dando luogo alla formazione del carbonato di calcio. Quest’ultimo costituisce uno dei maggiori componenti del guscio di organismi marini i cui resti, una volta morti, tendono ad affondare diventando parte del sedimento di fondo dell’oceano.
Movimenti Tettonici e Immagazzinamento del Carbonio
I movimenti tettonici nella crosta terrestre possono sospingere verso l’alto i sedimenti, formando delle catene montuose, oppure spingerli sotto la crosta terrestre nella fornace magmatica, da cui ritornano in circolo sotto forma di biossido di carbonio a seguito di eruzioni vulcaniche o da sorgenti idrotermali. Inoltre, il carbonio è immagazzinato sia sotto forma organica, derivante dalla decomposizione di organismi viventi, sia sotto forma inorganica dall’erosione causata da agenti atmosferici delle rocce.
Fotosintesi nel Ciclo Biologico
Nel ciclo biologico del carbonio, quest’ultimo, sotto forma di biossido di carbonio, entra nella biosfera e, tramite la fotosintesi, si trasforma in composti organici. Le piante utilizzano il biossido di carbonio e l’acqua per trasformarli, grazie all’azione della luce solare, in zuccheri e ossigeno. Gli zuccheri vengono poi convertiti in altre molecole, quali amido, grassi, proteine, enzimi, DNA e RNA, che sono presenti nelle piante viventi.
Il ciclo del carbonio è un processo di vitale importanza per il corretto funzionamento degli ecosistemi e per la regolazione del clima terrestre.