Ciclo del Carbono Dr. Eutiquio Barrientos Juárez Mitigación del Impacto Ambiental en sector agropecuario y forestal.

¿Qué es el carbono? Es el elemento químico con número atómico 6, masa atómica 12.01 y símbolo “C”, es un no metal sólido y es el componente fundamental de los compuestos orgánicos. Tiene la propiedad de enlazarse con otros átomos de carbono u otras sustancias para formar un número casi infinito de compuestos.   En la naturaleza se presenta en tres formas: diamante, grafito y carbono amorfo o carbón. 28 de Septiembre del 2015

Incremento de la temperatura Antecedentes: Incremento de la temperatura 28 de Septiembre del 2015

Incremento de la temperatura del aire Antecedentes: Incremento de la temperatura del aire 28 de Septiembre del 2015

Incremento en la temperatura del Mar. Antecedentes: Incremento en la temperatura del Mar. 28 de Septiembre del 2015

Principales fuentes de energía. Petróleo Carbón Gas natural Grandes hidroeléctricas Nuclear Renovables Demanda mundial: 15 TW 28 de Septiembre del 2015

Desarrollo de principales tecnologías. 28 de Septiembre del 2015

Desarrollo de principales tecnologías. Desarrollos Históricos Primeros Desarrollos Producción de artículos de piedra, cerámica y metal Romanos.- Tenían fabricas para la producción de artículos de vidrio La manufactura era una actividad esencialmente individual Escala de producción limitada por la potencia disponible Primera Revolución Industrial Finales del siglo XVIII se desarrolla la maquina de vapor Crecimiento de la producción Abundancia de bienes Se conoce como la revolución Industrial Principios del siglo XX introducción de la potencia eléctrica 28 de Septiembre del 2015

Desarrollo de principales tecnologías. Segunda Revolución Industrial Segunda mitad del siglo XX , las computadoras ofrecen potencias computacionales no soñadas. A partir del transistor fabricación de dispositivos de gran flexibilidad Principios de los 70’s disponibilidad del microchip Reemplazo de la mayoría del trabajo físico Aumento drástico en la capacidad para reunir y procesar información Era de la información Era de la nanotecnología 28 de Septiembre del 2015

¿Qué es el ciclo del carbono? Proceso cíclico del carbono en el aire es absorbido por las plantas, los animales ingieren las plantas y de nuevo pasa a la atmósfera por descomposición de los animales. 28 de Septiembre del 2015

De estos cuatro elementos depende la temperatura del planeta. Ciclo del carbono Este ciclo describe los intercambios de carbono entre las 4 reservas naturales de este elemento: Los océanos La atmósfera Sedimentos fósiles Biosfera terrestre De estos cuatro elementos depende la temperatura del planeta. 28 de Septiembre del 2015

Concentración de carbono en los océanos. La principal fuente de carbono a través de la historia de la tierra ha sido en la forma de bióxido de carbono (CO2) expulsado hacía la atmósfera por los volcanes. Los volcanes han arrojado hacia la atmósfera aproximadamente 60 X 1015 toneladas de bióxido de carbono y aún se siguen sumando 0.04 X 109 toneladas por año. El plancton ha secuestrado la mayoría de ese carbono (99.5%) que ha sido arrojado por volcanes. “Si los océanos no existieran la temperatura promedio de la tierra podría ser cercana a la encontrada en Venus, donde se tienen altas concentraciones de CO2 y el agua es muy caliente” 28 de Septiembre del 2015

Concentración de carbono en los océanos. La atmósfera esta formada principalmente por nitrógeno (78%), oxígeno (21%) y argón (1%). El bióxido de carbono solo constituye solamente el 0.038% del total. Sin embargo, la solubilidad del dióxido en el agua de mar es mayor que la del nitrógeno y la del oxígeno. Aproximadamente el 50% de las emisiones permanecen en la atmósfera, el otro 50% es secuestrado por el océano y la vegetación terrestre. Secuestra alrededor de 50 Pg de carbono antropogénico, conteniendo 50 veces más que la atmósfera y 20 veces más que la biosfera. 28 de Septiembre del 2015

Concentración de carbono en los océanos. Los números rojos y amarillos son las Gt generadas por el ser humano, los números blancos es el carbono almacenado. 28 de Septiembre del 2015

Proceso de fotosíntesis. Todas las plantas, entre ellas los árboles, tienen una función fundamental en el ecosistema, son los productores de alimento para ellas mismas y para los animales. La fotosíntesis se lleva a cabo en el cloroplasto, aquí se encuentran las membranas denominadas tilacoides que contienen pigmentos fotosintéticos y proteínas necesarias para captar la luz. El principal pigmento es la clorofila. El bióxido de carbono del aire entra a las plantas a través de las hojas por los estomas. Las plantas toman con sus raíces los minerales disueltos en el agua del suelo. El agua y las sales minerales suben por los vasos del xilema. 28 de Septiembre del 2015

Proceso de fotosíntesis. La fotosíntesis se divide en 2 fases, una dependiente de la luz, en la que se forman moléculas de energía. La fase oscura utiliza las moléculas de energía para producir con el bióxido de carbono los carbohidratos como glucosa, fructosa, almidón, lípidos y proteínas. 28 de Septiembre del 2015

28 de Septiembre del 2015

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Cantidad de carbono en el árbol. Una tonelada de carbono contenido en el árbol equivale a 3.5 toneladas de CO2. Estimaciones sobre captura de carbono durante 100 años oscilan entre 75 y 200 toneladas por hectárea aproximadamente. El promedio mundial de emisiones de CO2 en 2001 fue de 3.9 toneladas por persona, se necesitarían 1.5 ha por persona para compensar las emisiones de CO2 de esa persona. 28 de Septiembre del 2015

Concentración de carbono en los bosques. El área total de los bosques en el mundo es de aproximadamente 3.4 billones de ha; y un tercio de la superficie terrestre esta cubierto de vegetación maderera (FAO,1995). El área mundial de bosques está disminuyendo aproximadamente de 12 a 15 millones de ha anuales, de las cuales la mayor perdida esta en el trópico. El área de zonas templadas y boreales a aumentado levemente durante las últimas décadas. Los ecosistemas terrestres y el suelo son depósitos considerables de C. Los bosque del mundo contienen un estimado de 340 Pg (Pg= peta gramos 1 X 1015 g), el suelo contiene 620 Pg; es por eso que cambios en estos reservorios de C pueden tener un impacto considerable en el balance global de C. Durante el último siglo, aproximadamente 150 Pg han sido liberadas a la atmósfera, como consecuencia de los cambios de uso de suelo. Esto equivale a casi 30 años de emisiones de quema de combustibles fósiles. 28 de Septiembre del 2015

Concentración de carbono en los bosques. Durante la última década, casi in 45 % de las emisiones antropogénicas has permanecido en la atmósfera, el resto ha sido absorbido por los ecosistemas oceánicos y terrestres. La comunidad científica esta de acuerdo que al menos en bases cualitativas, que los ecosistemas forestales del trópico has sido fuentes netas de C, y pueden almacenar hasta 1-2 Mg/ha/ año. Los bosques templados y boreales son un importante sumidero de carbono. 28 de Septiembre del 2015

Concentración de carbono en los bosques. La mayoría de los sumideros de carbono en la vegetación están localizados en bosques tropicales de baja altitud (62%), mientras que la mayoría de carbono del suelo esta presente en los bosques de alta latitud (boreal) (54%). El carbono en sumideros superficiales varía entre 60 y 230 ton C/ha en bosques primarios, y entre 25 y 190 C/ha en bosques secundarios. 28 de Septiembre del 2015

Concentración de carbono en los bosques. La mayoría de los sumideros de carbono en la vegetación están localizados en bosques tropicales de baja altitud (62%), mientras que la mayoría de carbono del suelo esta presente en los bosques de alta latitud (boreal) (54%). El carbono en sumideros superficiales varía entre 60 y 230 ton C/ha en bosques primarios, y entre 25 y 190 C/ha en bosques secundarios. 28 de Septiembre del 2015

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