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Ciclo do Carbono

 

O carbono está constantemente entrando na atmosfera na forma de dióxido de carbono, metano e outros gases. Ao mesmo tempo, ele está sendo removido por plantas verdes, pelos oceanos e de outras maneiras. Esse é o ciclo do carbono. O equilíbrio no ciclo é vital para determinar o clima da Terra.

O carbono é um componente essencial de nossos corpos, do alimento que comemos, das roupas que vestimos, a maior parte do combustível que queimamos e muitos outros materiais que usamos. Mais de 90% dos compostos químicos conhecidos contêm carbono. Isso não é de surpreender, já que o carbono se combina muito facilmente com outros elementos e com si mesmo.

Átomos do carbono estão continuamente sendo trocados entre organismos vivos e mortos, a atmosfera, os oceanos, as rochas e o solo. Com cada inspiração, liberamos CO2 de nossos pulmões para a atmosfera, que contém átomos de carbono de plantas e animais que comemos. Os átomos de carbono que estão nos nossos corpos hoje podem ter estado, anteriormente, em muitas plantas e animais diferentes, incluindo talvez dinossauros e outras criaturas extintas.

A distribuição de carbono entre atmosfera, organismos, terra e oceanos se alterou com o tempo. Cerca de 550 milhões de anos atrás a concentração de CO2 na atmosfera era de 7.000 partes por milhão, mais de 18 vezes o que é hoje. Onde foi todo aquele carbono atmosférico? Em sua maior parte, acabou como rochas sedimentares como calcário. Como isso aconteceu é parte da história maior do ciclo do carbono.

O ciclo do carbono é uma combinação de muitos processos biológicos, químicos e físicos que movem o carbono.

A maior parte do carbono da Terra está em compostos encontrados em sedimentos e em rochas sedimentares. Comparativamente pouco está na atmosfera.
  Bilhões de toneladas métricas
Sedimentos sob as águas e rochas sedimentares 80,000,000
Água oceânica, conchas e organismos 40,000
Combustível fóssil (petróleo, gás e carvão) 4,000
Material orgânico no solo 1,500
Atmosfera 825
Plantas terrestres 580

Reservatórios e fontes de dióxido de carbono

Um reservatório de carbono é algo que remove o carbono da atmosfera. Por exemplo, plantas verdes consomem dióxido de carbono durante o processo de fotossíntese. A queima de madeira e de combustíveis fósseis são fontes de CO2. Os oceanos são tanto fonte de CO2 como reservatório de CO2. Isso ocorre porque o CO2 no ar que está em contato com a superfície do oceano se dissolve em água e é, portanto, removido da atmosfera. Ao mesmo tempo, o CO2 dissolvido é liberado na atmosfera. O equilíbrio entre esses dois processos depende de muitos fatores e pode ser alterado com o tempo. No momento, há mais CO2 dissolvendo-se nos oceanos do que está sendo liberado. Isso significa que agora os oceanos são um reservatório de CO2.

Vamos olhar mais de perto os principais reservatórios de CO2 e fontes de CO2 que compõem o ciclo do carbono.

Estoque e fluxo

Uma ferramenta útil para entender como o ciclo do carbono funciona é um modelo chamado “estoque e fluxo”. Pense em uma banheira parcialmente cheia de água. A água é chamada de estoque. Se você abrir a torneira, há um fluxo para a banheira que aumenta o estoque. Se você abrir o dreno, iniciará um fluxo para fora que reduzirá o estoque. Podemos pensar na quantidade de CO2 na atmosfera como o estoque. Os vários processos que adicionam ou subtraem desse estoque são os fluxos. Descubra mais sobre Estoque e fluxo.

Reservatórios de dióxido de carbono

O dióxido de carbono está constantemente sendo removido da atmosfera como parte do ciclo do carbono. Se isso não acontecesse, o mundo se aqueceria e se tornaria muito como Vênus. Os mecanismos que retiram o carbono da atmosfera são chamados "reservatórios de carbono".

As florestas do mundo são um grande reservatório de carbono. O desflorestamento está reduzindo o tamanho desse reservatório, permitindo que o dióxido de carbono permaneça na atmosfera. Por outro lado, desenvolvimentos tecnológicos recentes permitem aos humanos criarem um novo tipo de reservatório de carbono por meio de captura e armazenamento de carbono.

Vamos olhar os reservatórios de carbono e como eles funcionam.

Fotossíntese

A fotossíntese remove carbono da atmosfera. É o processo que permite às plantas viver e crescer. A fotossíntese ocorre nas folhas de plantas e nas células de organismos microscópicos que vivem na terra e próximo à superfície de mares e oceanos. O processo usa energia da radiação solar (luz do sol) para converter o dióxido de carbono e a água em açúcares baseados em carbono, como a glicose.

Dióxido de carbono (CO2) + água (H2O) + energiaGlicose (C6H62O6) + Oxigênio (O2)

Os açúcares são, em seguida, convertidos em outras moléculas, como amido, gorduras, proteínas, enzimas e todas as outras moléculas que ocorrem em plantas vivas. A fotossíntese também libera oxigênio na atmosfera, o que as plantas e os animais precisam para respiração.

A fotossíntese é responsável por cerca de metade do carbono extraído da atmosfera. As plantas terrestres, em sua maior parte, pegam o dióxido de carbono do ar em volta delas. A fotossíntese de plantas aquáticas em lagos, mares e oceanos usa o dióxido de carbono dissolvido na água.

Difusão nos oceanos

O dióxido de carbono é o gás que é normalmente usado para fazer a efervescência em refrigerantes. É mais solúvel em altas pressões e baixas temperaturas, e é por isso que o refrigerante é normalmente servido frio em latas ou garrafas. Um pouco de CO2 permanecerá dissolvido com a abertura da lata ou garrafa e na temperatura ambiente. Também é por isso que os oceanos mais frios absorvem mais CO2 do que as águas mais quentes.

Moléculas de dióxido de carbono estão continuamente sendo trocadas entre a atmosfera e a água por meio de um processo chamado difusão. A difusão do dióxido de carbono nos oceanos é responsável por quase metade do carbono extraído da atmosfera.

Precipitação carbonada

Muitas formas de vida marítima extraem carbono e oxigênio da água do mar e os combinam com cálcio para produzir carbonato de cálcio (CaCO3). Isso é usado para produzir conchas e outras partes duras do corpo por uma variedade de organismos, como corais, moluscos, ostras e algumas plantas e animais microscópicos. Quando esses organismos morrem, suas conchas e partes do corpo afundam para o fundo do mar. Durante longos períodos, números enormes de organismos mortos podem criar camadas espessas de depósitos ricos em carbonatos no fundo do oceano. Durante milhões de anos, esses depósitos se tornam enterrados por mais e mais carbonatos e/ou areia ou lama, criando um calor e uma pressão que os muda física e quimicamente, transformando-os em rochas sedimentares, como calcário, mármore e cal. As rochas podem, em última análise, serem elevadas para tornarem-se terra exposta devido à teoria das placas tectônicas — o movimento dos continentes e oceanos em todo o mundo.

Nas condições certas de temperatura e de concentração de CO2, o carbonato de cálcio pode precipitar diretamente para fora da água do oceano, sem intervenção de organismos marinhos.

As rochas sedimentares da Terra contêm cerca de 2.000 vezes mais carbono do que há em toda a água, plantas e animais nos oceanos hoje. Os organismos marinhos hoje continuam a formar esqueletos e conchas que, daqui a milhões de anos, podem tornar-se rocha dura.

Um pouco de carbono é fixo nas rochas durante milhões de anos por meio de processos orgânicos na terra e no mar. Isso cria combustíveis fósseis como turfa e carvão (plantas mortas enterradas) e petróleo e gás (em sua maior parte de microorganismos mortos enterrados). Isso representa apenas uma pequena proporção do carbono global, 20.000 vezes menos que em rochas sedimentares.

Escoamento superficial

Um pouco de carbono é lavado da terra para os oceanos pela água. Gotas de chuva que caem absorvem um pouco de CO2 da atmosfera, criando ácido carbônico muito diluído. Quando essa chuva levemente ácida encontra rochas carbonadas como calcário ou cal, ela dissolve um pouco da rocha que é, em seguida, carregada por correntes e rios de volta para o oceano. Esse processo cria as cavernas no subsolo que são geralmente encontradas em calcário. A solução carbonada pela água da chuva também contribui para a erosão de edifícios e estátuas feitas de calcário e mármore. Correntes e rios também carregam partículas de carbono orgânico de plantas e animais terrestres mortos para os oceanos.

Fonte: www.seed.slb.com

Ciclo do Carbono

O carbono é o elemento fundamental na constituição das moléculas orgânicas. O carbono utilizado primariamente pelos seres vivos está presente no ambiente, combinado ao oxigênio e formando as moléculas de gás carbônico presentes na atmosfera ou dissolvidas nas águas dos mares, rios e lagos.

O carbono passa a fazer parte da biomassa através do processo da fotossíntese. Os seres fotossintetizantes incorporam o gás carbônico atmosférico, transformando-se em moléculas orgânicas.

O Ciclo do Carbono é o seguinte:

O carbono é absorvido pelas plantas.

Uma vez incorporado às moléculas orgânicas dos produtores, poderá seguir dois caminhos: ou será liberado novamente para a atmosfera na forma de CO2, como resultado da degradação das moléculas orgânicas no processo respiratório, ou será transferido na forma de moléculas orgânicas aos animais herbívoros quando estes comerem os produtores (uma parte será transferida para os decompositores que liberarão o carbono novamente para a atmosfera, degradando as moléculas orgânicas presentes na parte que lhes coube). Os animais, através da respiração, liberam à atmosfera parte do carbono assimilado, na forma de CO2. Parte do carbono contido nos herbívoros será transferida para os níveis tróficos seguintes e outra parte caberá aos decompositores e, assim, sucessivamente, até que todo o carbono fixado pela fotossíntese retorne novamente à atmosfera na forma de CO2.

Emissão de Carbono na Atmosfera

O gás carbônico existente na atmosfera é essencialmente originado pelo processo de respiração (79%). Pode ser gerado ainda pela queima de material orgânicos, combustíveis fósseis (gasolina, querosene, óleo diesel, xisto, etc) ou não (álcool, óleos vegetais). Pode ainda ser resultado da atividade vulcânica. Os solos ricos em matéria orgânica em decomposição (pântanos) apresentam grande concentração de CO2.

O gás carbônico presente na atmosfera é importante componente do efeito estufa, um fenômeno atmosférico natural, que ocorre porque gases como o gás carbônico (CO2), vapor de água (H2O), metano (CH2), ozônio (O3) e óxido nitroso (N2O) são transparentes e deixam passar a luz solar em direção à superfície da Terra. Esses gases, porém são praticamente impermeáveis ao calor emitido pela superfície terrestre aquecida (radiação terrestre). Esse fenômeno faz com que a atmosfera permaneça aquecida após o pôr-do-sol, resfriando-se lentamente durante a noite. Em função dessa propriedade física, a temperatura média global do ar próximo à superfície é de 15 ºC. Na sua ausência, seria de 18 ºC abaixo de zero. Portanto, o efeito estufa é benéfico à vida no planeta Terra como hoje esta é conhecida.

Desse modo, a questão preocupante é a intensificação do efeito estufa em relação aos níveis atuais. Quanto maior a concentração de gases estufa na atmosfera, maior será a capacidade de aprisionar a radiação terrestre (calor) e maior será a temperatura da Terra. O principal gás estufa é o vapor de água, porém sua concentração é muito variável no tempo e espaço. O CO2, segundo gás em importância, tem causado polêmica quanto à quantidade emitida e principais locais e fontes de emissão, além da necessidade de controle de emissões. Isso ocorre devido ao aumento de sua concentração na atmosfera (cerca de 0,5% ao ano) e seu tempo de vida na atmosfera, que é de até 200 anos.

Como considera Cunha, 1997: “a necessidade de estabelecimento de protocolos de controle de emissões de gases estufa é incontestável, pois testar a hipótese do efeito estufa intensificado em um experimento com próprio Globo seria bastante arriscado”.

Hoje, à indagação do que ocorrerá com o aquecimento global, caso não haja controle nas emissões dos gases de estufa, não tem como escapar do lugar comum: quem viver, verá.

Fonte: www.bidvb.com

Ciclo do Carbono

CARBONO

Conhecido pelo homem pré-histórico sob as formas de carvão vegetal e negro-de-fumo (material empregado em pinturas de cavernas), o carbono se apresenta também em dois estados elementares cristalinos: como diamante, sua forma mais preciosa, e como grafita, empregada desde a antigüidade na fabricação de lápis.

A maior importância do carbono, no entanto, vem do fato de toda matéria viva ser formada de combinações desse elemento.

Carbono é um elemento não-metálico, pertencente ao grupo 14 (IVa) do sistema periódico, cujo símbolo químico é C e o número atômico, 6.

Caracteriza-se por apresentar diferentes estados alotrópicos e participar de todas as substâncias orgânicas. Além das formas cristalinas -- diamante e grafita --, os carbonos fósseis de vegetais constituem outra forma de carbono elementar que aparece na natureza, mesclado com outros elementos. Nesses casos, a proporção de carbono pode chegar a cerca de noventa por cento, como no antracito, o carvão fóssil de origem mais antiga. Os compostos minerais de carbono, como o calcário (carbonato de cálcio) e a magnesita (carbonato de magnésio), constituem cerca de 0,2% da crosta terrestre.

O petróleo e o gás natural são misturas de hidrocarbonetos -- compostos orgânicos constituídos de carbono e hidrogênio -- e formam grandes bolsas em alguns pontos do subsolo. Sua origem são os restos vegetais e animais de épocas geológicas remotas, que ficaram recobertos por estratos durante a evolução da crosta terrestre.

Propriedades físicas e químicas. O diamante, incolor e transparente em estado puro, é o corpo natural mais duro que se conhece. Possui densidade de 3,5g/ml, elevado índice de refração e não conduz eletricidade. A grafita, negra e untuosa ao tato, apresenta uma estrutura em finas lâminas que se cristalizam segundo o sistema hexagonal (um dos sete modelos possíveis de formação de cristais), diferentemente do diamante, que se cristaliza no sistema cúbico. Além disso, a grafita é boa condutora de calor e de eletricidade. As variedades amorfas de carbono são de cor negra intensa e não condutoras.

As duas características químicas fundamentais do elemento são a tetravalência, em virtude da qual cada um de seus átomos pode unir-se com outros quatro, e sua capacidade de estabelecer ligações covalentes -- de elétrons partilhados -- entre os próprios átomos de carbono. Em conseqüência dessas propriedades, o número de compostos do carbono é vinte vezes superior ao das combinações que não contêm esse elemento.

Compostos orgânicos. A maior parte dos compostos de carbono conhecidos são substâncias orgânicas, isto é, compostos de carbono e hidrogênio, este chamado elemento organizador. Na verdade, a criação dessa disciplina, separada da química inorgânica, é anterior a 1828, ano em que o alemão Friedrich Wöhler sintetizou a uréia em laboratório, derrubando a convicção de que as substâncias orgânicas só podem ser produzidas por organismos vivos.

Os compostos orgânicos e inorgânicos distinguem-se por suas propriedades, como a solubilidade e a estabilidade e, sobretudo, pelo caráter das reações químicas de que participam. Os processos reativos dos compostos inorgânicos são iônicos, praticamente instantâneos e simples. Nos compostos orgânicos esses processos são não-iônicos, lentos e complexos. Entende-se por reação iônica aquela em que intervêm átomos ou agregados atômicos com carga elétrica, seja positiva ou negativa.

As substâncias orgânicas contêm poucos elementos, em geral de dois a cinco. Além de carbono e hidrogênio, integram os compostos orgânicos o oxigênio, o nitrogênio, os halógenos, o enxofre e o fósforo. Outros elementos menos abundantes também fazem parte dos compostos orgânicos naturais ou preparados em laboratório.

Compostos inorgânicos. Além dos mencionados compostos orgânicos, o carbono forma também compostos inorgânicos, entre os quais se destacam, por suas aplicações, o sulfeto de carbono (CS2), empregado como matéria-prima na indústria têxtil para obtenção de fibras sintéticas; o carboneto de cálcio (CaC2), primeiro elo de numerosos processos de síntese na indústria química; e o carboneto de silício (CSi), quase tão duro como o diamante, que faz parte dos componentes das pedras de afiar e esmeris utilizados para trabalhar metais.

Os óxidos de carbono mais importantes são o monóxido de carbono (CO) e o dióxido de carbono, ou gás carbônico (CO2). O primeiro, que resulta da combustão de carbono ou compostos orgânicos carbonados, é um gás tóxico. O dióxido de carbono participa da composição da atmosfera e encontra-se também nos mananciais de águas gasosas.

Outro grupo de combinações carbonadas é constituído pelos sais de ácido carbônico, os carbonatos e os bicarbonatos, de grande solubilidade. Esses compostos se liquefazem à temperatura ambiente e conservam-se em estado líquido. Formam o chamado gelo seco (anidrido carbônico sólido), material utilizado em refrigeração e conservação, assim como no transporte de frutas.

Ciclo do Carbono na natureza. Os ciclos do carbono e do oxigênio na natureza são processos fundamentais na transformação constante das substâncias orgânicas que constituem a biosfera, ou seja, o ambiente em que se desenvolvem os fenômenos biológicos. Na primeira etapa do ciclo, a fotossíntese, as partes verdes das plantas absorvem o dióxido de carbono atmosférico e o fazem reagir com a água. Para isso, servem-se da luz solar e da presença de clorofila.

Formam-se assim compostos de carbono complexos, que vão constituir a própria estrutura dos vegetais, com liberação de oxigênio. Esse gás, que passa ao ar, é utilizado na respiração de bactérias e animais, em que se registra o processo inverso -- captação de oxigênio e desprendimento de dióxido de carbono -- com o que se encerra o ciclo. O Ciclo do Carbono, com seus elementos de transformação -- vegetação em geral -- é extremamente importante porque, graças a ele, assegura-se a continuidade do equilíbrio ecológico vital. Tanto é assim que o dióxido de carbono presente na atmosfera de todo o globo se esgotaria em apenas 25 anos se não fosse recomposto pelos processos de respiração bacteriana e animal, que mantêm seus índices em níveis constantes e, em conseqüência, preservam as condições básicas para a vida na Terra.

Aplicações. Os diamantes, sejam pedras incolores ou de matizes especiais, rosado, azul ou verde, são apreciados em joalheria. Se imperfeitos, como as pedras cinzentas ou negras, se empregam para lapidar ou polir outras pedras finas. Já a grafita é empregada para fabricar lápis, cadinhos e eletrodos, e também em galvanoplastia, procedimento eletroquímico para obtenção de objetos metálicos ocos.

Utilizam-se os diversos tipos de carvão como combustíveis e em centrais térmicas. A hulha betuminosa é fonte de produtos químicos, como amoníaco, fenol, benzeno e alcatrão, importantes matérias-primas no fabrico de corantes, plásticos e explosivos. O carvão vegetal, produto poroso obtido da destilação seca da madeira, além de combustível é também adsorvente, e por isso muito utilizado em refinarias de açúcar e em máscaras contra gases, cujo filtro de carvão vegetal retém os gases tóxicos. O poder adsorvente é menor no carvão animal ou carvão de ossos. A variedade de carvão conhecida como negro-de-fumo, que se obtém na combustão de gás natural, petróleo, alcatrão ou óleo, com quantidades limitadas de ar, é uma das variedades mais puras de carbono amorfo, já que contém cerca de 98,6% do elemento. Utiliza-se no fabrico de tinta de impressão, graxas e esmaltes negros.

O carbono tem também aplicação fundamental na siderurgia. Nas fundições é empregado em forma de coque, produto da combustão limitada de hulha, ou de carvão vegetal, como redutor na obtenção de ferro no alto-forno. Assim, o aço é ferro que contém proporções variáveis de carbono, capaz de endurecer ao resfriar-se rapidamente pelo processo conhecido como têmpera. Eliminam-se primeiro o excesso de carbono e outras impurezas do ferro de fundição, para depois acrescentar a proporção desejada de carbono e outros elementos.

Outra interessante utilização do carbono é a datação em geologia ou arqueologia. O átomo cujo núcleo tem seis prótons e seis nêutrons é conhecido como carbono 12. Na atmosfera terrestre encontra-se também o carbono 14, isótopo radiativo do carbono, cujo núcleo tem dois nêutrons a mais. O carbono 14 origina-se da ação da radioatividade cósmica. Como os seres vivos assimilam os elementos da atmosfera, contêm em seu organismo, enquanto vivem, uma proporção de carbono 14 igual à da atmosfera. Ao morrerem, deixam de trocar matéria com o meio e o carbono 14 começa a se desintegrar em seus restos, transformando-se em seu isótopo comum. Desse modo, ao fim de 5.600 anos, a proporção de carbono 14 fica reduzida à metade. Determinado o conteúdo de carbono 14 de um fóssil, pode-se calcular com relativa precisão de que época ele data. Esse método, porém, não é aplicável a antigüidades superiores a 25.000 anos, tempo de desintegração total do carbono 14.

As principais jazidas de diamantes encontram-se na África do Sul, Brasil, Venezuela e Índia.

A grafita é mais dispersa: os maiores depósitos acham-se na Coréia, Alemanha, México, Áustria, República Tcheca, Sri Lanka e Madagascar. Quanto às bacias carboníferas, estão distribuídas desigualmente no mundo inteiro!

Propriedades físicas e químicas do carbono

Número atômico: 6
Peso atômico: 12,011
Ponto de fusão: 3.550º C
Ponto de ebulição: 4.287º C
Densidade:
     grafita: 3,52g/ml
     carbono: 2,25g/ml
Estados de oxidação: +2, +3, +4
Configuração eletrônica: 2-4 ou 1s22s22p2

Fonte: www.tabelaperiodica.hpg.com.br

Ciclo do Carbono

O Carbono (C) é o elemento básico da construção da vida.

O Carbono está presente nos compostos orgânicos (aqueles presentes ou formados pelos organismos vivos) e nos inorgânicos, como grafite e diamante.

O Carbono combina-se e é química e biologicamente ligado aos ciclos do O e H para formar os compostos da vida. CO2 é o composto orgânico de C mais abundante na atmosfera, mas compostos orgânicos como CH2 ocorrem em menor quantidade. Parte do ciclo do C é inorgânica, e, os compostos não dependem das atividades biológicas. O CO2 é solúvel em água, sendo trocado entre a atmosfera e a hidrosfera por processo de difusão. Na ausência de outras fontes, a difusão de CO2 continua em um outro sentido até o estabelecimento de um equilíbrio entre a quantidade de CO2 na atmosfera acima da água e a quantidade de CO2 na água. CO2 entra nos ciclos biológicos por meio da fotossíntese, e, a síntese de compostos orgânicos constituídos de C, H, O, a partir de CO2 e água, e energia proveniente da luz.

Carbono deixa a biota através da respiração. Processo pelo qual os compostos orgânicos são quebrados, liberando CO2, ou seja, C inorgânico, CO2 e HCO3- são convertidos em C orgânico pela fotossíntese, CO2 é retirado pelas plantas na terra e nos processos com o auxílio da luz solar, através da fotossíntese.

Os organismos vivos usam esse C e o devolvem pelo processo inverso: o da respiração, decomposição e oxidação dos organismos vivos. Parte desse C é enterrado dando origem aos combustíveis fósseis. Quando o carvão (ou petróleo) é retirado e queimado, o C que está sendo liberado (na forma de CO2) pode ter sido parte do DNA de um dinossauro, o qual em breve pode fazer parte de uma célula animal ou vegetal.

Praticamente todo o C armazenado na crosta terrestre está presente nas rochas sedimentares, particularmente como carbonatos. As conchas dos organismos marinhos são constituídas de CaCO3 que esses organismos retiram da água do mar. Quando da morte desses, as conchas dissolvem-se ou incorporam-se aos sedimentos marinhos, formando, por sua vez, mais rochas sedimentares. O processo, de bilhões de anos, retirou a maioria do CO2 da atmosfera primitiva da Terra, armazenando-o nas rochas. Os oceanos, segundo maior reservatório de CO2, em C dissolvido e sedimentado, têm cerca de 55 vezes mais quantidade de CO2 que a da atmosfera. Os solos têm 2 vezes mais que a atmosfera, as plantas terrestres têm aproximadamente à da atmosfera.

Tempo médio de residência de CO2:

Solos - 25 a 30 anos.
Atmosfera -
3 anos.

Oceanos - 1500 anos

A formação dos sedimentos tectônicos contendo CO2 e a subseqüente reciclagem e decomposição nos processos tectônicos têm um tempo de residência de cerca de milhares de anos. A transformação do C presente nos organismos vivos por sedimentação e intemperismo envolve uma escala de tempo similar, embora as magnitudes sejam menores que para os carbonatos. Contudo, tais fluxos naturais estão sendo superados em muito pela quantidade de C que retorna à atmosfera pela queima dos combustíveis fósseis. Esta é a maior perturbação ao ambiente global causada pelo homem. Há ainda o desflorestamento e outras mudanças no uso da terra. Como resultado dessas perturbações, a (CO2)atm foi de 288 ppm, em 1850, para além de 350 ppm, em 1990. O aumento representa cerca de 50% do total de C que entra na atmosfera. A queima de combustíveis fósseis libera para a atmosfera 5 - 6 bilhões de m³ de C/ano, mas só são medidos cerca de 3. De 2 - 3 unidades são "perdidas". Algumas plantas terrestres podem ter respondido ao aumento do (CO2)atm, elevando sua capacidade de fotossíntese.

Cerca de 99,9% de todo o C da Terra está armazenado em rochas, como CaCO3 insolúvel ou proveniente da sedimentação da matéria orgânica. Em última instância, o CO2 extra, proveniente da queima dos combustíveis fósseis, precisa retornar à crosta. A taxa de remoção de C dos oceanos e, em última instância, da atmosfera depende do intemperismo das rochas da crosta para liberar íons metálicos como Ca+2, que formam os carbonatos insolúveis. O aumento do intemperismo deveria responder à variação da temperatura global, pois a maioria das reações químicas é acelerada como o aumento da temperatura. A presença da vida pode, portanto, acelerar o intemperismo devido ao aumento da acidez dos solos devido, por sua vez, ao aumento de CO2 e aos ácidos húmicos produzidos quando da decomposição das plantas. As raízes das plantas também facilitam a destruição física das rochas. Assim, a temperatura global pode estar ligada ao ciclo do C. Adeptos da hipótese Gaia sugerem que a vida na terra exerce controle deliberado sobre a composição da atmosfera, mantendo a temperatura adequada.

Durante o verão, as florestas realizam mais fotossíntese, reduzindo a concentração de CO2. No inverno, o metabolismo da biota libera CO2.

O CICLO DO CARBONATO - SILICATO

Sua grande importância consiste no fato dele contribuir com aproximadamente 80% do total de CO2 trocado entre a parte sólida da Terra e a atmosfera. A troca ocorre há meio bilhão de anos. CO2 atmosférico dissolve-se na água da chuva, produzindo H2CO3. Essa solução ácida, nas águas superficiais ou subterrâneas, facilita a erosão das rochas silicatadas (Si é o elemento mais abundante da crosta terrestre). Entre outros produtos, o intemperismo e a erosão provocam a liberação dos íons Ca2+ e HCO3-, que podem ser lixiviados para os oceanos. Os organismos marinhos ingerem Ca2+ e HCO3- e os usam para construção de suas conchas carbonatadas. Quando esses organismos morrem, as conchas depositam-se, acumulando-se como sedimentos ricos em carbonatos. Esse sedimento de fundo, participando do ciclo tectônico, pode migrar para uma zona cuja pressão e calor fundem parcialmente os carbonatos. A formação desse magma libera CO2 que escapa para a atmosfera pelos vulcões. Aí, pode combinar-se novamente com a água da chuva, completando o ciclo.

O ciclo do carbonato-silicato contribui para a estabilidade da temperatura atmosférica.

Exemplo: se uma mudança climática aumenta a temperatura do oceano, a taxa de evaporação de água para a atmosfera aumenta e, conseqüentemente, a quantidade de chuva. Aumentando-se as precipitações, aumenta-se o intemperismo, e assim, o fluxo de Ca2+ e HCO3- para o mar. Os organismos marinhos retiram esses íons da água e quando morrem contribuem para os grandes estoques de C dos sedimentos marinhos. O resulto líquido é a remoção do CO2 atmosférico. Assim, uma menor quantidade da energia emitida pela superfície terrestre é aprisionada e a atmosfera resfria-se, completando o ciclo de contribuição negativa para o aumento da temperatura da atmosfera.

Cadeias de átomos de carbono, ligado uns aos outros, são características das moléculas orgânicas. A glicose, por exemplo, é constituída por uma cadeia de seis átomos de carbono, em torno da qual se arranjam seis átomos de oxigênio e doze de hidrogênio (C6H62O6).

Em uma teia alimentar, são os produtores que originam as substâncias orgânicas. Os consumidores e decompositores apenas transformam a matéria orgânica obtida do nível trófico anterior.

São os produtores, portanto, que retiram carbono do reservatório abiótico e o introduzem no meio biótico. É do CO2 (gás carbônico ou dióxido de carbono) que o carbono é retirado, através principalmente da fotossíntese, sendo então incorporado às substâncias orgânicas. Esse processo é denominado fixação de CO2.

O carbono integrado às substâncias orgânicas pode ter como destino:

Ficar incorporado aos tecidos vivos, constituindo estruturas ou participando de processos bioquímicos. O carbono pode, assim, passar de um nível trófico para o seguinte;

Retornar ao meio físico na forma de CO2, quando a substância orgânica é utilizada como fonte de energia na respiração aeróbia de produtores, consumidores e decompositores.

Note que as duas possibilidades acima ocorrem, simultaneamente, em cada ser vivo. Após sua morte, os tecidos serão lentamente decompostos, liberando-se assim o carbono remanescente.

Em certas condições a matéria orgânica pode ficar protegida da ação dos decompositores, sofrendo então lentas transformações químicas. Assim se originaram os depósitos de carvão e petróleo. Quando queimados, esses combustíveis fósseis liberam CO2, devolvendo à atmosfera átomos de carbono que há milhões de anos compunham tecidos vivos.

Fonte: www.coladaweb.com

Ciclo do Carbono

O carbono é um elemento químico metalóide que é encontrado na natureza ou cristalizado. Sendo junto com o hidrogênio elementos básicos na estrutura dos compostos orgânicos.

É encontrado sob as formas de: diamante , grafite , carvão, hulha, antracito, óxidos, dióxidos, hidratos. O carbono combina-se com vários metais, dando origem aos carbonetos. O anidrido carbônico ou gás carbônico. O trióxido de carbono, pode ser resultante da combustão do gás carbônico. Os carbonos passam de sólido a gás quando se encontram em fornos elétricos desprovidos da presença de oxigênio. As pessoas que trabalham em recintos onde se encontra carvão que queime constantemente, estão sujeitas a envenenamento do sangue, pelo fato da ação do monóxido de carbono sobre a hemoglobina . O carbono é bastante empregado nas indústrias , quer como redutor dos sulfetos metálicos quer na produção de aço.O carbono difere dos outros elementos pelo fato de formar mais compostos que todos outros juntos.

Outros elementos: 40 mil; Carbono: 400 mil. Capacidade de formar cadeias e anéis. O carbono é um componente primário da matéria viva.

CICLO GEOLÓGICO DO CARBONO

O dióxido de carbono se desprende das fumarolas e das fontes termais uma parte deste dióxido de carbono é juvenil e outra meteórico. Uma parte deste CO2 pode reagir metassomaticamente e substituindo a sílica das rochas silicatadas - a conseqüência disto é a formação de espilitas e rochas talco-carbonatadas. A maior ponte do dióxido do carbono se desprende para atmosfera ou se dissolve na água.

Durante a meteorização, as águas que contém dióxido de carbono reagem principalmente com os sais de cálcio dissolvidos para formar carbonato e bicarbonatos cálcicos. Por último, o carbonato cálcico se precipita por agentes orgânicos ou inorgânicos, A maior perda no Ciclo do Carbono é a formação de calcário. É evidente que o dióxido de carbono que desaparece do ciclo por este processo não volta nunca por completo à atmosfera. Durante a silicificação dos calcários não se desprendem mais que uma quantidade insignificante de dióxido de carbono porque a quantidade de rochas carbonatadas tende a aumentar.

CARBONO ATMOSFÉRICO

Nas plantas o carbono entra e sai por difusão, na forma de CO2, através dos estômatos presentes na epiderme das folhas. Entrando, o CO2 vai servir como matéria-prima de compostos orgânicos, durante a fotossíntese. Saindo, o CO2 é um dos produtos finais da respiração. Já os animais realizam apenas a respiração liberando o CO2 na atmosfera, e obtêm o carbono de que precisam de forma direta, se herbívoros, ou de forma indireta se forem carnívoros. Depois de mortos, tanto animais quanto vegetais, sofrem a ação dos decompositores, se a decomposição de sua matéria orgânica for total, há liberação de gás carbônico e água, e se for parcial, há transformação em material combustível. A matéria combustível quando queimada, devolve o carbono à atmosfera na forma de CO2.

Ou seja, o carbono fixado por fotossíntese, mais cedo ou mais tarde retorna à atmosfera pela decomposição da matéria orgânica morta. As florestas do mundo não são apenas os principais consumidores de dióxido de carbono em terra; também representam o principal reservatório de carbono fixado biologicamente. As florestas contêm entre 400 e 500 bilhões de toneladas de carbono, ou aproximadamente, dois terços da quantidade presente como dióxido de carbono na atmosfera (700 bilhões de toneladas).

O Ciclo do Carbono revela dados e quantidades verdadeiramente surpreendentes. Está provado que uma determinada célula de CO2 da atmosfera entra em uma certa estrutura vegetal uma vez a cada 200 anos e que todo o oxigênio do ar é renovado pelos vegetais de 2.000 em 2.000 anos. O ciclo respiração-fotossíntese, já alterado pela introdução do homem, via atmosfera, de grande quantidade de dióxido de carbono, pela combustão dos chamados combustíveis fósseis. Um fator que ameniza este fato, é que os mares são imensos reservatórios de carbono que agem como amortecedores de choque do gás carbônico na atmosfera.

Pode-se dizer: aumente-se a quantidade do gás carbônico na atmosfera e o oceano se encarrega de retirá-lo. Retire-se gás carbônico do ar e o mar reporá novamente. De 1.850 dc, o homem, inadvertidamente, vem realizando um experimento geoquímico global, queimando grandes quantidades de combustíveis fósseis e, dessa forma, devolvendo à atmosfera o carbono que foi fixado pela fotossíntese a milhões de anos atrás. Geralmente, entre cinco e seis bilhões de toneladas carbono fóssil estão sendo liberadas por ano na atmosfera. Isto seria suficiente para aumentar a quantidade de dióxido de carbono no ar de 2,3 partes por milhão por ano, se o dióxido de carbono estivesse uniformemente distribuído e não fosse removido. No século passado, o conteúdo de dióxido de carbono aumentou de 290 partes por milhão para 320, sendo que mais de um quinto desse aumento ocorreu na década passada. O aumento total corresponde somente a um pouco mais de um terço do dióxido de carbono (cerca de 200 bilhões de toneladas no total) liberado dos combustíveis fósseis. Embora a maior parte dos dois terços restantes tenha ido para os oceanos, uma fração significativa pode perfeitamente ter aumentado a quantidade total de vegetação na terra. Estudos de laboratório mostram que as plantas crescem mais rapidamente quando o ar circundante é enriquecido com o dióxido de carbono. Assim, é possível que o homem esteja fertilizando campos e florestas, com a queima dos combustíveis fósseis.

A importância do Ciclo do Carbono na natureza pode ser melhor evidência pela estimativa de que todo o CO2 presente no ar, caso não houvesse reposição, seria completamente exaurido em menos de 20 anos, tendo em vista a fotossíntese atual. A fixação total de carbono por ano, nos oceanos, ascende à cifra aproximada de 1,2 x 1010 tons, enquanto que o teor fixado em terra é da ordem de 1,6 x1010 tons. As plantas clorofiladas constituem o mais importante agente da redução do CO2 a matéria orgânica; outros seres, como as bactérias fotossintetizantes e as quimiolitotróficas (redutoras de CO2) tem pequena contribuição para idêntico fim.

Nos processos de mineralização das substâncias carbonadas, com a conseqüente reposição do CO2 à atmosfera, tem revelante papel os microrganismos heterotróficos. Outra grande contribuição destes no ciclo de carbono é o suprimento de CO2 ao solo, onde este gás funciona como um eficiente solvente na preparação de alimentos inorgânicos para as plantas, a partir de substâncias minerais do solo. De importância relevante é ainda a operação de degradação levada ao cabo pelos microrganismos, das grandes quantidades de celulose, amido e outros inúmeros carboidratos complexos presentes no solo, provenientes de modo especial de tecidos vegetais, sem o que a crosta terrestre se transformaria pouco a pouco numa impenetrável camada de plantas mortas, inteiramente inadequada aos processos vitais que aí tem lugar. O trabalho dos microrganismos, entretanto, forma aproveitável pelas plantas, compostos orgânicos complexos e contribui de modo decisivo para elaboração do húmus.

As fontes de carbono introduzido no solo são numerosas:

Carbono mineral do CO2 atmosférico e dos carbonatos telúricos e o carbono orgânico dos organismos vegetais e animais sob sua múltiplas formas, desde os glucídios simples até as substâncias altamente polimerizadas, como a celulose, ou de estrutura complexa, como a lignina. O metabolismo destas diversas formas varia extraordinariamente no solo devido à estrutura mesma das substâncias carbonadas e a multiplicidade das espécies zimógenas ativas sobre elas. Estas variações traduzem-se por diferentes velocidades de ataque e produção de substâncias metabólicas intermediárias diversas.

De fato, se os produtos finais constantemente CO2 e H2O (e mais CH2, em anaerobiose), os produtos intermediários, são extremamente variáveis: ácidos orgânicos, aldeídos, álcoois, açúcares, mais ou menos complexos. A mineralização do carbono orgânico é excepcionalmente realizada em uma única etapa, e via de regra, numerosos grupos bacterianos e fúngicos intervêm sucessivamente até o processo atingir a sua fase final. Este ciclo é ainda complicado pelo fato das substâncias glucídicas estarem constantemente associadas em proporções variáveis, com substâncias azotadas (proteínas) ou lipídicas, com lignina, com resinas, com taninos, etc., Por fim, como último fator de complicação considere-se o fato do que ao mesmo tempo que tem lugar a degradação de carboidratos complexos, os microrganismos sintetizam corpos do mesmo tipo (hemiceluloses microbianas, por exemplo) e seus demais constituintes celulares, tornando-se difícil a separação entre os compostos intermediários de degradação e os de síntese. Uns e outros podem, por combinações químicas ou arranjos físicos, se ligar entre si ou a outros corpos, para formarem as substâncias de reserva húmicas. Tal se apresenta, em linha gerais, a complexidade do Ciclo do Carbono na natureza.

CO2 (DIÓXIDO DE CARBONO)

Gás incolor e inodoro, resultante de processos de combustão. Asfixiante.

Quem mais emite CO2 (dados de 1997):

País

Bilhões de toneladas/ano

EUA

5,2

China

3,1

Japão

1,5

Rússia

1,0

 

 

Ciclo do Carbono

Antes da revolução industrial havia um equilíbrio entre a emissão de gás carbônico (queimadas e respiração) e o seu consumo (fotossíntese), mantendo dessa forma a concentração estável na atmosfera.

O aumento da concentração de gás carbônico na atmosfera, resultante da queima em larga escala dos hidrocarbonetos, provocou uma intensificação do efeito estufa.

Fonte: wwwp.fc.unesp.br

Ciclo do Carbono

O carbono está presente na estrutura de todas as moléculas orgânicas. Na natureza o carbono encontra-se à disposição dos seres vivos na forma de gás carbônico.

O Ciclo do Carbono está ligado ao ciclo do oxigênio. Através da fotossíntese o oxigênio é produzido pelas plantas e lançado à atmosfera enquanto que o gás carbônico é absorvido. Na respiração, ao contrário, inspiramos oxigênio e expelimos gás carbônico.

O carbono se apresentar de diferentes formas na natureza: gás, carvão, coque, negro-de-carvão, grafite e diamante.

O corpo humano tem aproximadamente 16 Kg de carbono.

Nos últimos anos o dióxido de carbono vem aumentando na atmosfera, devido a queima de combustíveis fósseis, como carvão, gás e petróleo. O aumento do gás carbônico na atmosfera se deve também à queima das florestas, pois estas liberam carbono ao serem queimadas. A produção de gás carbônico é muito grande e as plantas não conseguem absorver o excesso, provocando o chamado efeito estufa, o aquecimento gradual da temperatura da terra.

Fonte: www.ucs.br

Ciclo do Carbono

CARBONO

O carbono é único entre os elementos uma vez que forma um vasto número de compostos, mais do que todos os outros elementos combinados com excepção do hidrogénio.

Existe em três formas alotrópicas principais: o diamante, a grafite e o carbono amorfo. Recentemente, foram descobertas moléculas de carbono, como C-60, designado por vezes, por "futeboleno" devido à forma semelhante à de uma bola de futebol. O C60 é um exemplo da classe de novas substâncias chamadas fulerenos.

O diamante e a grafite ocorrem naturalmente como sólidos cristalinos e possuem propriedades diversas, enquanto carbono "amorfo" é um termo aplicado a uma grande variedade de substâncias carboníferas que não são classificadas como diamante ou grafite.

História

Nas suas formas de diamante e grafite, o carbono é conhecido desde a pré-História. Provavelmente e segundo textos hindús antigos, o diamante é conhecido desde 1200 a.C., mas a primeira referência autêntica ao diamante é atribuída a Manilius, cerca do séc. I da nossa era. O nome diamante deriva de uma corrupção da palavra grega adamas que significa invencível.

É difícil precisar a descoberta da grafite, uma vez que na Antiguidade foi confundido com outros minerais de aspecto semelhante, principalmente a molibdenite (MoS2). A constituição da grafite era desconhecida até aos tempos modernos, julgando-se inclusivé que continha chumbo (um dos nomes da grafite era plumbago, como chumbo), até que Scheele, em 1779, demonstrou que se podia oxidar a grafite originando dióxido de carbono e provando, assim, que a grafite apenas continha carbono. O nome de grafite surgiu com Werner em 1789, e provém do verbo grego graphain, que significa escrever.

Também já se faz uso do carbono como agente redutor na manufatura do ferro e outros materiais desde tempos pré-históricos, mas só recentemente se conseguiu identificar e compreender o seu papel nestes processos.

Prevalência

O carbono é o décimo nono elemento mais abundante, constituindo cerca de 0,2 % da crusta terrestre e 0,03 % em volume da atmosfera (na forma de dióxido de carbono).

Embora esteja largamente distribuído na Natureza, principalmente em formas combinadas, apenas podemos encontrar pequenas quantidades de carbono na sua forma livre ou elementar. É também o principal constituinte de toda a matéria animal e vegetal, carvão, petróleo e gás natural. Na forma de carbonatos, encontra-se em vários minerais como o calcário, a dolomite e o mármore, assim como em certos depósitos marinhos como as conchas das ostras.

O carbono desempenha um papel fundamental para a vida através do que é vulgarmente chamado Ciclo do Carbono. O dióxido de carbono do ar juntamente com a água é absorvido pelas plantas e convertido em hidrocarbonetos no processo de fotossíntese. As plantas e os animais consomem os hidrocarbonetos devolvendo o dióxido de carbono à atmosfera por processos de respiração, excreção e fermentação.

Grafite

Os cristais de grafite são constituídos por camadas sobrepostas de átomos de carbono unidos por ligações covalentes, formando uma rede infinita de ciclos hexagonais. Os espaços livres entre as várias camadas podem ser ocupados por diversos tipos de átomos, moléculas ou iões (por exemplo oxigénio, azoto, halogéneos, metais alcalinos etc.), formando assim compostos intersticiais ou lamelares.

Em condições normais de pressão, as camadas de grafite deslizam facilmente umas sobre as outras, uma vez que as ligações entre elas são fracas (ligações de van der Waals); esta é a razão das conhecidas propriedades lubrificantes desta substância.

A grafite ocorre principalmente na Coreia, Aústria, ex-URSS, China, México, Madagáscar, Alemanha, Sri Lanka e Noruega; em Portugal explora-se em Castro Daire. No entanto, a maior parte da que hoje se usa é de origem sintética.

Graças à sua infusibilidade, dureza e poder condutor, esta substância utiliza-se principalmente na construção de revestimentos refratários e cadinhos para a indústria de fundição e no fabrico de minas para lapiseira, eléctrodos para diversos fins, escovas de motores e ainda lubrificantes e tintas anti-corrosão.

Diamante

O diamante é a única pedra preciosa composta de um único elemento - o carbono. Os diamantes são extraídos principalmente da ex-URSS, África do Sul e Zaire, que juntos contribuem com mais de 3/5 da produção mundial. Outros produtores importantes incluem o Botswana, a China, o Brasil, Angola e Namíbia.

No entanto também se encontram alguns diamantes nos EUA (Arkansas, Virgínia, Wisconsin e Califórnia). A Índia, que era o único produtor de diamante antes do séc. XVIII, tem agora uma quota bastante reduzida na produção. Também já se encontram estes cristais em meteoritos.

Embora já em 1880 J. Balentine Hannay, um químico escocês, tivesse produzido minúsculos cristais, só em 1955 cientistas da General Electric Company conseguiram um método eficaz para a síntese de diamantes artificiais. Este feito foi creditado a Francis Bundy, Tracy Hall, Herbert M. Strong e Robert H. Wentorf, depois de investigações efetuadas por Percy W. Bridgeman na Universidade de Harvard. Os diamantes assim conseguidos eram de qualidade industrial sendo hoje em dia produzidos em larga escala. Cristais com a qualidade de pedras preciosas, só se conseguiram sintetizar em 1970 por Strong e Wentorf, num processo que exige pressões e temperaturas extremamente elevadas.

O interesse popular nos diamantes centra-se no seu valor como gemas, mas os cristais têm ainda uma maior importância como ferramentas industriais. Estes podem ser usados para cortar, tornear e furar alumina, quartzo, vidro e artigos cerâmicos. O pó de diamante é usado para polir aços e ligas.

Aplicações

O carbono é um elemento indispensável na indústria. A maior aplicação do carbono é na forma de coque nas indústrias do ferro e do aço, onde se utiliza para reduzir o minério de ferro nos altos fornos.

Tal como na indústria de borracha, os compostos negros de carbono têm larga aplicação como tintas de impressão bem como nas indústrias de papel, plásticas e pintura. Em menores quantidades é usado na manufatura de escovas de carbono para motores e como isolador.

A maior aplicação dos compostos de carbono na fase gasosa é a recolha de solventes orgânicos voláteis do ar, ou ainda na purificação ou separação de gases naturais e industriais.

A pirografite, bem como outras formas fibrosas de grafite manufaturada, encontram crescente procura como componentes de fuselagem de foguetões, mísseis e outros veículos aeroespaciais.

Ação Biológica

Não se conhecem efeitos tóxicos associados ao carbono elementar. No entanto, muitos dos compostos de carbono mais comuns exibem fortes efeitos toxicológicos. Os principais destes são o monóxido de carbono, o dióxido de carbono, o cianeto de hidrogénio e os cianetos alcalinos, tetracloreto de carbono e dissulfeto de carbono.

O monóxido de carbono é um gás inodoro, extremamente tóxico e asfixiante. Quando comparado com o hidrogénio verifica-se ser mais rapidamente absorvido e mais firmemente ligado à hemoglobina do sangue (glóbulos vermelhos). A capacidade do sangue para transportar oxigénio para as partes vitais do corpo é consequentemente reduzida levando a possíveis danos cerebrais e cardíacos ou ainda a pneumonia.

O dióxido de carbono é menos tóxico, comportando-se, principalmente, como um asfixiante e narcótico.

O cianeto de hidrogénio e os cianetos alcalinos são extremamente tóxicos, atuando como venenos protoplasmáticos que restringem a oxidação nos tecidos.

A exposição aguda de vapores de tetracloreto de carbono pode danificar os rins ou o fígado. O dissulfeto é um narcótico poderoso mas os seus efeitos crónicos são os mais sérios. A exposição excessiva pode causar danos permanentes do sistema nervoso.

Propriedades

Nome: Carbono
Número Atômico: 6
Símbolo Químico: C
Configuração Eletrônica: [He]2s22p2
Terra: 480 ppm

Substância Elementar mais comum: C (diamante e grafite)
Classe de Substâncias Elementares: Não Metal
Origem: Natural
Estado Físico: Sólido
Densidade [298K]: 3513 kg m-3
Rede Cristalina: cúbica, diamante
Ponto de Fusão: 3820 K
Ponto de Ebulição: 5100 K
Condutividade Eléctrica[298K]: 7.27x104 Ohm-1m-1
Condutividade Térmica [300K]: 1960 W m-1K-1
Fusão: 105 kJ mol-1
Vaporização: 710.9 kJ mol-1
Atomização: 717 kJ mol-1

Sistema Solar: 4.17x108 (rel. a [H]=1x1012)

Fonte: nautilus.fis.uc.pt

Ciclo do Carbono

Importância: Elemento fundamental nas substâncias orgânicas. O carbono é um elemento químico importante, pois participa da composição química de todos os compostos orgânicos.

Fonte: CO2 atmosférico.

Aproveitamento pelo vegetal: Os seres vivos só conseguem aproveitar o carbono da natureza sob a forma de dióxido de carbono (CO2) encontrado na atmosfera ou sob a forma de bicarbonato (HCO3) e carbonato (CO3) dissolvidos na água.Na forma de CO2 que entra pêlos estômatos (folha). Pela fotossíntese forma inicialmente carboidratos; posteriormente lipídeos e proteínas.

Saída de carbono do vegetal: CO2 da respiração; CO2 da fermentação; quando é comido; quando morre (decomposição).

Aproveitamento do carbono pelo animal: Quando come diretamente o vegetal. Entra na forma de carbono orgânico.

Saída de carbono do reino animal: CO2 respiração; quando é comido; quando morre (decomposição).

Ciclo do carbono – O carbono é um elemento químico importante porque participa da composição química de todos os compostos orgânicos.

Os seres vivos só conseguem aproveitar o carbono da natureza sob a forma de dióxido de carbono (CO2), encontrado na atmosfera, ou sob a forma de bicarbonato (HCO3) e carbonato (CO3), dissolvidos na água.

O dióxido de carbono (CO2) é incorporado pelos vegetais na fotossíntese e devolvido para a atmosfera através da respiração dos seres vivos , combustões(combustíveis fósseis) e pela decomposição dos seres mortos. Dois fenômenos são importantes no ciclo do carbono: a fotossíntese e a respiração.

O carbono entra nos seres vivos quando os vegetais, utilizando o CO2 do ar ou os carbonatos e bicarbonatos dissolvidos na água, realizam fotossíntese. Dessa maneira, o carbono é utilizado na síntese dos compostos orgânicos. Da mesma maneira, as bactérias que realizam a quimiossíntese fabricam as suas substâncias orgânicas a partir do carbono do CO2.

Os compostos orgânicos formados são os açucares (carboidratos). Mas as plantas são capazes de produzir, além dos carboidratos, proteínas, lipídios, vitaminas, ceras, etc.

O carbono das plantas pode seguir três caminhos:

a) pela respiração, é devolvido sob a forma de CO2.
b) passa para o animais quando estes se alimentam de plantas.
c) pela morte e decomposição, volta a ser CO2.

Nos animais, é adquirido direta ou indiretamente do Reino Vegetal durante a sua nutrição. Assim, os animais herbívoros recebem dos vegetais os compostos orgânicos e, por meio do seu metabolismo, são capazes de transformá-los e, inclusive, sintetizar novos tipos de substâncias orgânicas. O mesmo ocorre com os carnívoros, que se alimentam dos herbívoros, e assim sucessivamente.

O Carbono nos animais, como nos vegetais, pode seguir três caminhos:

a) pela respiração, é devolvido à natureza sob a forma de CO2.
b) passa para outros animais por meio da nutrição.
c) pela morte e decomposição volta ao estado de CO2.

É importante lembrar que a queima (combustão), geralmente provocada pelo homem, de materiais orgânicos (petróleo, carvão, lenha, etc.) é um mecanismo de retorno do carbono ao meio ambiente, na forma de CO2, CO e outros gases (figura abaixo).

O aumento gradativo do dióxido de carbono é um dos fatores associados ao efeito estufa da Terra, já que este gás retem calor, contribuindo para o aumento da temperatura do planeta.

O Ciclo do Carbono - RESUMO

Vimos que na fotossíntese os organismos absorvem o carbono, que entra na composição de um número grande de compostos, que por sua vez, se recombinam e formam os mais diversos componentes orgânicos.

As plantas, quando servem de alimento para os consumidores, transferem a matéria orgânica, que é metabolizada em cada nível trófico seguinte. Pela respiração de cada organismo, forma-se gás carbônico, que é devolvido ao ambiente. Quando morrem, animais e plantas, são decompostos por fungos e bactérias que liberam CO2 à água ou à atmosfera.

Algumas vezes o processo de decomposição é extremamente lento. É o caso dos compostos de carbono que não foram totalmente atacados pelos decompositores e permanecem armazenados no subsolo sob forma de turfa, carvão e petróleo. Também as rochas formadas por conchas e esqueletos contêm compostos carbonados.

Fonte: www.geocities.com

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