O Carbono (C) é o quarto elemento mais abundante no
Universo, depois do Hidrogênio (H), Hélio (He) e o Oxigênio (O), e é o pilar da
vida como a conhecemos.
Existem basicamente duas formas de carbono, uma orgânica,
presente nos organismos vivos e mortos, não decompostos, e outra inorgânica,
presente nas rochas.
No planeta Terra o carbono circula através dos oceanos, da
atmosfera, da terra e do seu interior, num grande ciclo biogeoquímico.
Este ciclo pode ser dividido em dois tipos: o ciclo
"lento" ou geológico, e o ciclo "rápido" ou biológico.
Ciclo geológico:
Este ciclo, que opera a uma escala de milhões de anos é
integrado a própria estrutura do planeta e iniciou-se há cerca de 4,55 bilhões
de anos, quando na formação do Sistema Solar e da Terra, tendo origem nos
planetesimais (pequenos corpos que se formaram a partir da nebulosa solar) e
nos meteoritos portadores de carbono que colidiram com a Terra. Nesse sentido,
mais de 99% do carbono terrestre está contido na litosfera, sendo a maioria
carbono inorgânico, armazenado em rochas sedimentares como as rochas calcárias.
O carbono orgânico contido na litosfera está armazenado em depósitos de
combustíveis fósseis.
Numa escala geológica, existe um ciclo entre a crosta
terrestre (litosfera), os oceanos (hidrosfera) e a atmosfera. O Dióxido de
Carbono (CO2) da atmosfera, combinado com a água, forma o ácido carbônico, o
qual reage lentamente com o cálcio e com o magnésio da crosta terrestre,
formando carbonatos. Através dos processos de erosão (chuva), estes carbonatos
são arrastados para os oceanos, onde se acumulam no seu leito em camadas, ou
são assimilados por organismos marinhos que eventualmente, depois de morrerem,
também se depositam no fundo do mar. Estes sedimentos vão-se acumulando ao
longo de milhares de anos, formando rochas sedimentares como as rochas
calcárias.
O ciclo continua quando as rochas sedimentares do leito
marinho são arrastadas para o manto da Terra, por um processo de subducção
(processo pelo qual uma placa tectónica descende por baixo de outra). Desta
forma, as rochas sedimentares são sujeitas a grandes pressões e temperaturas
debaixo da superfície da Terra, derretendo e reagindo com outros minerais,
libertando CO2. O manto terrestre participa deste ciclo. O CO2 é devolvido a
atmosfera através das erupções vulcânicas e outros tipos de atividades
vulcânicas, completando-se assim o ciclo.
Ciclo biológico:
O ciclo biológico do Carbono é relativamente rápido:
estima-se que a renovação do carbono atmosférico ocorre a cada 20 anos.
Na ausência da influência antropogênica (causada pelo
homem), no ciclo biológico existem três reservatórios ou "stocks":
terrestre , atmosfera , oceanos. Este ciclo desempenha um papel importante nos
fluxos de carbono entre os diversos stocks, através dos processos da
fotossíntese e da respiração.
Através do processo da fotossíntese, as plantas absorvem a
energia solar e CO2 da atmosfera, produzindo oxigênio e hidratos de carbono
(açúcares como a glicose), que servem de base para o crescimento das plantas.
Os animais e as plantas utilizam os hidratos de carbono pelo processo de
respiração, utilizando a energia contida nos hidratos de carbono e emitindo
CO2. Juntamente com a decomposição orgânica (forma de respiração das bactérias
e fungos), a respiração devolve o carbono, biologicamente fixado nos stocks
terrestres (nos tecidos da biota, na camada de solo e na turfa, para a
atmosfera.
Obs.: Biota é a vida animal e vegetal de uma
determinada região, habitat, ou período geológico. A turfa é um material de
origem vegetal, parcialmente decomposto, encontrado em camadas, geralmente em regiões pantanosas e
também sob montanhas (turfa de altitude).
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