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Ciclo del carbonio

Autore: Leandro Alegsa

20-12-2020

Il ciclo del carbonio è il modo in cui il carbonio viene immagazzinato e sostituito sulla Terra. Alcuni degli eventi principali richiedono centinaia di milioni di anni, altri si verificano ogni anno.

I principali modi in cui il carbonio entra nel ciclo del carbonio sono i vulcani e la combustione di combustibili fossili come il carbone e il gas. Nel corso della maggior parte della storia, i vulcani sono stati la più grande fonte di carbonio nel ciclo del carbonio, ma negli ultimi cento anni, le persone che bruciano combustibili fossili hanno aggiunto circa un centinaio di volte più _{CO2 nell}'aria rispetto ai vulcani. Cioè, per ogni tonnellata di _CO2 aggiunta all'aria dai vulcani, circa 100 tonnellate di _CO2 sono state aggiunte all'aria dalle persone.

Il modo principale in cui il carbonio esce dall'atmosfera è la fotosintesi degli organismi viventi. Una parte di questo viene rilasciata mentre muoiono e si decompongono, ma una parte viene sepolta nei sedimenti. Questo è mostrato nel diagramma. I sedimenti si trasformano in roccia, e sono le rocce carbonate come il calcare che contengono l'ormai solida _CO2. Una parte del carbonio delle piante diventa anche parte del suolo, dove può rimanere a lungo prima di decomporsi.

Un altro processo elimina la _{CO2 dall'}aria. L'azione della pioggia lava via la _CO2 sotto forma di acido carbonico diluito. Questo reagisce con la roccia, contribuendo a dissolverla e a distruggerla. Anche questo finisce come sedimento.

"Gli agenti atmosferici sono un grande consumatore dell'anidride carbonica atmosferica essenziale per lo scioglimento delle rocce".

Una parte della _CO2 è anche disciolta nell'oceano. In questo momento gli oceani stanno assorbendo più _CO2 di quanta ne rilasciano ogni anno. Tuttavia, questo sta rendendo gli oceani più acidi.

L'immagazzinamento di carbonio nella roccia sedimentaria è di gran lunga superiore alla _{CO2 presente nell'}atmosfera (questo non è mostrato nel diagramma). Alla fine ritorna nell'aria come sottocondotto di placche oceaniche in tettonica a placche. Ai margini dei confini delle placche (e in alcuni altri luoghi) si formano e sputano fuori _CO2. Questo completa il ciclo.

Diagramma del ciclo del carbonio. I numeri neri mostrano quanto carbonio è immagazzinato in ogni fase, in miliardi di tonnellate ("GtC" sta per gigatoni di carbonio e le cifre sono state registrate intorno al 2004). I numeri viola mostrano quanto carbonio si muove tra ogni stadio ogni anno. I sedimenti, come definiti in questo diagramma, non includono i ~70 milioni di GtC di roccia carbonatica e kerogene (altri depositi organici).

Sommario

Il ciclo del carbonio è un processo in cui il carbonio viene riciclato attraverso l'ecosistema. La concentrazione di carbonio nella materia vivente (18%) è quasi 100 volte maggiore della sua concentrazione nella terra (0,19%). Quindi gli esseri viventi estraggono carbonio dal loro ambiente non vivente. Affinché la vita continui, questo carbonio deve essere riciclato. Si veda il diagramma per un'analisi dettagliata del ciclo del carbonio. Un esempio di percorso che il carbonio prende in questo ciclo è l'anidride carbonica nell'atmosfera che viene assorbita dalle piante e utilizzata nella fotosintesi per produrre zuccheri che la pianta utilizza per l'energia. Quando la pianta muore, si decompone e il carbonio immagazzinato nella pianta, nel corso di milioni di anni, si forma in carbone (un combustibile fossile). Il carbone viene bruciato ed emette anidride carbonica che va nell'atmosfera.

Al momento, il ciclo del carbonio, e come l'attività umana lo stia influenzando, è un grande argomento di attualità internazionale. I combustibili fossili sono una risorsa non rinnovabile, il che significa che non possono essere sostituiti facilmente. Il nostro uso di combustibili fossili è quasi raddoppiato ogni 20 anni dal 1900. Questo rilascio di anidride carbonica contribuisce all'effetto serra e alle piogge acide.

Il ciclo del carbonio è stato scoperto da Joseph Priestley e Antoine Lavoisier, e reso popolare da Humphry Davy.

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Domande e risposte

D: Che cos'è il ciclo del carbonio?

R: Il ciclo del carbonio è il modo in cui il carbonio viene immagazzinato e sostituito sulla Terra. Comprende processi che durano centinaia di milioni di anni, oltre a quelli che avvengono annualmente.

D: Quali sono i modi principali in cui il carbonio entra nel ciclo del carbonio?

R: I modi principali in cui il carbonio entra nel ciclo del carbonio sono i vulcani e la combustione di combustibili fossili come il carbone e il gas. Nella storia recente, le persone che bruciano combustibili fossili hanno aggiunto all'aria una quantità di CO2 circa cento volte superiore a quella dei vulcani.

D: Come fa la fotosintesi a rimuovere la CO2 dall'atmosfera?

R: La fotosintesi degli organismi viventi rimuove la CO2 dall'atmosfera assumendola per la produzione di energia. Una parte di questa viene rilasciata quando muoiono e si decompongono, ma una parte viene anche sepolta nelle rocce sedimentarie.

D: In che modo gli agenti atmosferici aiutano a dissolvere le rocce?

R: Gli agenti atmosferici, attraverso la pioggia, eliminano la CO2 sotto forma di acido carbonico diluito, che reagisce con la roccia, contribuendo a dissolverla e a distruggerla. Questo processo finisce anche sotto forma di sedimenti, che aiutano a completare il ciclo.

D: In quali altri luoghi si dissolve la CO2?

R: Una parte della CO2 si dissolve anche negli oceani, dove può rimanere per lunghi periodi prima di essere rilasciata nuovamente nell'atmosfera o diventare parte della roccia sedimentaria.

D: Quanta CO2 in più è stata aggiunta all'aria dalle persone rispetto ai vulcani?

R: Per ogni tonnellata di CO2 aggiunta all'aria dai vulcani, circa 100 tonnellate di CO2 sono state aggiunte all'aria dalle persone attraverso la combustione negli ultimi cento anni.

D:Qual è un grande consumatore di anidride carbonica atmosferica, essenziale per la dissoluzione delle rocce?

R: Gli agenti atmosferici sono un grande consumatore di anidride carbonica atmosferica, essenziale per la dissoluzione delle rocce.