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Ciclo del carbonio

Ciclo del carbonio

Il carbonio durante la fotosintesi viene legato in un composto organico e durante la respirazione viene rilasciato nell'atmosfera.

Geografia

Etichette

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Ciclo del carbonio

  • emissione
  • fissazione
  • immagazzinamento

Definizione dei termini:

Carbonio: elemento chimico con simbolo C e numero atomico 6. Il carbonio è noto ed utilizzato fin dall'antichità. In natura si presenta sia allo stato elementare che sotto forma di composto, cioè legato ad atomi di altri elementi.
La maggior parte del carbonio si trova in forma legata come minerale di carbonato (ad esempio calcare, magnesite, dolomite). Nell'acqua è presente nelle forme carbonato disciolto e idrogenocarbonato. Il carbonio naturale è per lo più organico.
Il carbone non è un carbonio elementare, ma una miscela diversificata di composti di carbonio. Il petrolio greggio e il gas naturale sono costituiti principalmente da vari composti di idrocarburi. Un diamante è carbonio disposto in una struttura cristallina, presente in rocce vulcaniche. Il diossido di carbonio è presente nell'atmosfera in grande quantità. Il carbonio è anche un componente della sostanza organica degli organismi viventi.

Fotosintesi clorofilliana: processi vitali all'interno di piante, alghe e alcuni batteri producono sostanze organiche a partire da sostanze inorganiche ,in presenza di luce solare.

Organismi autotrofi: organismi capaci di sintetizzare composti organici a partire da materia inorganica (anidride carbonica, acqua, ioni). Ad esempio le piante che utilizzano l'anidride carbonica atmosferica attraverso la fotosintesi.

Organismi eterotrofi: organismi viventi che acquisiscono materia organica per produrre la propria materia organica. Gli eterotrofi si trovano nel regno degli animali e dei funghi.

Effetto serra: la capacità dell'atmosfera terrestre di trattenere l'energia termica. La radiazione solare viene irradiata dalla superficie nell'atmosfera, ma una parte dell'energia irradiata non oltrepassa l'atmosfera a causa di un "muro", costituito dai gas serra nell'atmosfera. Questa porzione di energia viene irradiata nuovamente sulla superficie planetaria.
Senza questo fenomeno la temperatura media della Terra sarebbe di circa 40°C più bassa. A causa delle attività umane aumenta il livello di diossido di carbonio, fatto che contribuisce alle emissioni di gas serra, contribuendo così al riscaldamento globale.

Animazione

  • fotosintesi - Il processo vitale di piante, alghe e alcuni batteri che convertono la materia inorganica in organica grazie all'energia derivata dalla luce del Sole.
  • Piante coltivate
  • vegetazione naturale
  • vegetazione acquatica
  • radiazione solare
  • rocce carbonatiche (calcaree e dolomitiche)
  • suolo (detriti, materiale organico decomposto)
  • sedimenti carboniosi
  • acqua (carbonati e idrocarbonati disciolti)
  • atmosfera (anidride carbonica, metano)
  • carbone
  • idrocarburo
  • organismi viventi
  • respirazione
  • erosione
  • combustione
  • eruzione vulcanica
  • emissione industriale
  • emissione del traffico
  • emissione agricola
  • combustione
  • fotosintesi
  • emissioni di CO₂
  • ingestione
  • decomposizione
  • pochi giorni – decine di migliaia di anni
  • Attività vulcanica
  • pioggia acida
  • percolazione
  • formazione del carbone e degli idrocarburi
  • decomposizione dei coralli e dei plancton
  • decomposizione
  • rocce carbonatiche
  • magmatismo
  • emissioni di CO₂
  • tettonica delle placche
  • milioni di anni
  • emissioni del traffico
  • emissioni industriali
  • combustione del carbone e degli idrocarburi
  • erosione del suolo
  • fotosintesi
  • emissione agricola
  • deforestazione
  • emissione
  • fissazione
  • immagazzinamento

Ciclo rapido del carbonio

  • combustione
  • fotosintesi
  • emissioni di CO₂
  • ingestione
  • decomposizione
  • pochi giorni – decine di migliaia di anni

Ciclo lento del carbonio

  • Attività vulcanica
  • pioggia acida
  • percolazione
  • formazione del carbone e degli idrocarburi
  • decomposizione dei coralli e dei plancton
  • decomposizione
  • rocce carbonatiche
  • magmatismo
  • emissioni di CO₂
  • tettonica delle placche
  • milioni di anni

Intervento umano

  • emissioni del traffico
  • emissioni industriali
  • combustione del carbone e degli idrocarburi
  • erosione del suolo
  • fotosintesi
  • emissione agricola
  • deforestazione

Narrazione

Il numero degli elementi chimici sulla Terra è relativamente costante, ma la loro distribuzione e migrazione sta cambiando sia nel breve che nel lungo periodo, come risultato dei processi naturali e delle attività umane. In natura ogni sostanza compie un ciclo costante, subendo vari mutamenti e assumendo varie forme.

Il carbonio è uno degli elementi più abbondanti sulla Terra, è un componente dell'atmosfera, delle rocce e degli organismi viventi. Il ciclo del carbonio è un processo complesso, dato che il carbonio stesso è presente in tutti gli organismi viventi.

Il carbonio è presente anche in quantità significative nell'ambiente non vivente, come nelle rocce carbonatiche, nei combustibili fossili, nell'atmosfera, nella decomposizione della materia organica e nell'idrosfera.

Il contenuto di anidride carbonica dell'aria fornisce carbonio agli organismi viventi. Esseri autotrofi, organismi che sono in grado di utilizzare il carbonio atmosferico, possono operare sul carbonio utilizzando l'energia della luce solare e convertirlo in sostanze organiche. Questo è il processo di fotosintesi.

Le sostanze del ciclo del carbonio possono lasciare il ciclo per periodi più o meno lunghi. Gli animali morti e il materiale vegetale sono abbattuti dagli organismi decompositori. La maggior parte del contenuto di carbonio viene rilasciata nell'atmosfera sotto forma di anidride carbonica, mentre una parte viene trasformata in composti di carbonato e disciolta nell'acqua del mare.

Grazie agli organismi decompositori la materia organica si trasforma in composti di humus, che si accumulano nel terreno. Se i processi di decomposizione sono inibiti per un periodo misurabile su una scala temporale geologica, la materia organica può trasformarsi in carbone e idrocarburi.

Gli organismi viventi convertono una parte dei loro composti di carbonio in anidride carbonica, rilasciandola nell'aria. Questo costituisce il processo della respirazione. Il carbonio che torna nell'aria diventa nuovamente fonte di carbonio per le piante.

Anche altri fattori, come le attività vulcaniche, la combustione, la decomposizione di organismi morti e l'erosione delle rocce svolgono un ruolo nel ciclo del carbonio.

Anche l'attività umana ha un impatto sul ciclo del carbonio. Pertanto la quantità di anidride carbonica prodotta dalla combustione di legna, carbone e petrolio e dai settori dei trasporti e dell'industria, è significativa.
Queste attività influenzano l'equilibrio dell'ecosistema della Terra, dal momento che i livelli crescenti di anidride carbonica contribuiscono alle emissioni di gas a effetto serra e portano al riscaldamento globale.

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