Ciclo del carbonio

Ecologicamente parlando, il ciclo del carbonio rappresenta la totalità degli eventi con cui il carbonio viene scambiato tra gli organismi viventi e l’ambiente che li circonda. Il pool di riserva del carbonio è gassoso e risiede nell’idrosfera sotto forma di bicarbonato. Il carbonio lo troviamo in forma di CO2 o di bicarbonato in base al pH, sono le due forme acido-base in soluzione acquosa. Il pH marino è 8.2 e rende la CO2 bicarbonato. Troviamo comunque la CO2 negli oceani ma in quantità molto ridotta rispetto al bicarbonato. Alcune alghe microscopiche sono in grado di utilizzare direttamente il bicarbonato, altri devono invece trasformarlo in CO2.

La concentrazione di CO2 nella troposfera è passata da 310ppm a 407ppm. La concentrazione di anidride carbonica nella troposfera varia in base alle ore del giorno (aumenta di notte) e a seconda della stagione (aumenta d’inverno dato che l’attività fotosintetica cala sensibilmente). La quantità di carbonio organico animale è trascurabile mentre quello vegetale è comunque degno di nota anche se molto basso rispetto a quello inorganico. L’Input derivato dalle attività umane sbilancia il flusso di carbonio tra atmosfera e oceano che non è più un flusso ben bilanciato, è aumentato il flusso verso l’oceano, questo è responsabile del fenomeno di acidificazione degli oceani.

ciclo carbonioI numeri dell’immagine sopra sono in Gt (gigatonnellate) o petogrammi. Le 10’000 Gt di carbonio dei combustibili fossili è carbonio di origine organica. C’è una componente che
NON rientra nel ciclo del carbonio che è rappresentata dalle rocce dolomitiche che hanno origine biogenica (fossili di spugne calcaree che hanno dominato per molto tempo), queste non rientrano nel ciclo del carbonio perché sono immobili, non passano mai dal pool di riserva al pool labile.

L’acidificazione degli oceani avviene perché: 2+2 = 23 = 3−++ = 3−−+2+

Questa è la reazione normale che avviene ed è bilanciata, nell’oceano troviamo le forme acido-base in equilibrio, in teoria, in pratica l’aumento di emissione di CO2 nell’atmosfera ha aumentato l’ingresso di CO2 nell’oceano che ha spostato l’equilibrio verso destra aumentando gli ioni H+ quindi acidificato gli oceani. Il pH dell’oceano che è 8.2 da milioni di anni sta diventando più basso.

ciclo carbonio e ph

A pH più acido diminuisce la concentrazione di bicarbonato e aumenta quella della CO2.

La differenza di pH negli oceani è generalmente di 0.06, in alcune zone raggiunge 0.1. Sotto un certo valore di pH, 7.9, si rischia un’estinzione di massa. Stiamo vivendo un periodo di estinzione di massa, si estinguono 2 specie all’anno, un tasso 100 volte superiore alle estinzioni precedenti. È dimostrato che tra l’aumento di CO2 e l’aumento della temperatura ci sia un nesso perché sono stati registrati entrambi i fenomeni insieme nel passato però non è chiaro quale dei due inneschi l’altro e non si sa in che modo si influenzino.

Fonte: Elementi di ecologia, di Thomas M. Smith e Robert L. Smith. Pearson editore.

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