El dióxido de carbono del aire, presente a una concentración del 0.03% (300 mmol por mol de aire) es la única fuente de carbono para las plantas. Los vegetales lo tienen que captar e incorporar a sus tejidos. El paso de este gas a las plantas tiene lugar por difusión desde el medio en el que está más concentrado, el aire, hacia el medio menos concentrado, el líquido intracelular, donde se disuelve. La biomasa vegetal seca tiene un contenido en carbono bastante estable, que varía entre 45% al 50% según las especies, y que constituye el esqueleto de todas las substancias orgánicas de las células. Esta variación es de hecho, mucho menor que la de otros elementos como nitrógeno, fósforo y potasio, cuyos valores pueden variar en un factor cinco según la especie y el abono del suelo.

Así la vegetación es por sí misma una reserva de carbono de igual importancia que la reserva atmosférica: 2000 Gt (500 Gt en la biomasa y 1500 Gt en el suelo) frente a 700 Gt en la atmósfera.

La intensidad del impacto humano sobre la atmósfera proviene del hecho que esta reserva es muy pequeña y fácilmente modificable. Una duplicación del nivel de CO2 conducirá a un aumento medio del 40% del contenido de la materia seca en las plantas C3 y del 15% en las C4.

El nivel de CO2 se estabiliza por el equilibrio de los intercambios que se producen entre la atmósfera, el océano y las rocas carbonatadas (calcáreas, etc.). El ritmo de intercambio de carbono entre la atmósfera y el océano, y la atmósfera y la biósfera terrestre son cada uno del orden de 70 Gt de carbono al año. Una molécula de CO2 permanece en la atmósfera durante unos siete años, unos ochocientos años en el océano y en promedio unos cuarenta años en la biósfera terrestre.

La principal fuente antrópica de gas carbónico proviene del consumo de combustibles fósiles. Este ritmo de emisión es tan elevado, entre 5 y 6 Gt al año que la biósfera no puede compensar este vertido. Otra fuente importante de CO2 se debe a  la destrucción de los bosques a gran escala: unas 1.7 Gt/año.

La biósfera terrestre actúa tanto a nivel de fuente de carbono como de trampa de carbono. Se estima que el aumento de gas carbónico atmosférico induce a un aumento de la productividad vegetal global, al estimular la fotosíntesis y la biósfera, pudiendo absorber alrededor del 20% (1.1 Gt C/año) de la emisión total de CO2, o sea un valor inferior al liberado por la desforestación. Los factores limitantes del crecimiento vegetal son la intensidad de la luz, la eficiencia en la utilización del agua y la disponibilidad de sales minerales en el suelo.




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