El ciclo del carbono - Unidades y equivalencias

El carbono es un elemento clave de la naturaleza. Es un no metal que forma las cadenas de átomos de las moléculas orgánicas (aproximadamente la mitad del peso de las moléculas orgánicas proviene del carbono). También integra sustancias muy importantes de bajo peso molecular, inorgánicas como el dióxido de carbono (CO₂), u orgánicas, como el metano o gas de los pantanos (CH₄).

Entre otros intercambios, al CO₂ lo consumen las plantas al realizar la fotosíntesis y lo liberan los motores de combustión interna al consumir derivados del petróleo, mientras que al metano lo liberan los animales, sobre todo los rumiantes, como consecuencia de la fermentación entérica. El CO₂ es prácticamente la única fuente de carbono para todas las moléculas orgánicas.

Ciclos biológico y geológico

Como todo elemento o sustancia clave, el carbono tiene intercambios de estado y ubicación, que configuran ciclos bien conocidos. Es necesario distinguir el ciclo geológico, del ciclo biológico.

El primero involucra cantidades relativamente grandes y no es de interés para el análisis de corto plazo (aunque se volverá sobre esto cuando se analicen las disertaciones y posiciones de Richard Alley, principal autor científico del AR4 del IPCC).

El ciclo biológico involucra cantidades relativas menores, es dinámico y sí es de interés (existe bibliografía que lo divide en ciclo biológico propiamente dicho y ciclo biogeoquímico; no es el caso de este y sucesivos escritos).

Cuando se trata de emisiones y demás cambios globales y stocks del ciclo biológico, suele usarse como unidad a la Giga tonelada de carbono (GtC ó 10⁹ tn, es decir mil millones de toneladas de carbono). El stock de carbono de los océanos es de 40.000 GtC, el del suelo hasta 1 m de profundidad es de 3.000 GtC (mitad orgánico y mitad inorgánico) y el de la atmósfera es de 750 GtC (el terrestre total incluyendo al suelo es de 20.000 GtC, pero eso es importante sólo para el ciclo geológico).

En el caso del CO₂, la cantidad emitida naturalmente es de unas 200 GtC anuales, un 97 % del total (mayoritariamente emitidas por los océanos). La actividad humana es responsable de emisiones anuales del orden de 7 GtC (sólo el 3 % del total). Del total emitido por el ser humano, la mayoría corresponde a la quema de combustibles fósiles (gas, carbón y petróleo), pero aproximadamente 1 ó 1,5 GtC son emitidas por las actividades agrícolas (sobre todo por los llamados cambios en el uso del suelo, deforestando y/o consumiendo materia orgánica, sobre todo esto último).

Equivalencias de gases desde el punto de vista del efecto invernadero

En muchas ocasiones se usa la unidad GtCO₂eq, Giga toneladas de dióxido de carbono equivalente (1 GtC equivale a 3,67 GtCO₂eq). La expresión equivalente se refiere al cálculo de los efectos de cada gas, ajustados por su capacidad de generar calentamiento. Como ya se comentó en el blog "El efecto invernadero", cada molécula de metano tiene un efecto invernadero 21 veces superior a una de CO₂ y cada una de óxido de nitrógeno, 290 veces  superior a la del CO₂.

(Continuará)

Ing. Agr. Luis Villa

@LuisVilla2805