Com relação ao ciclo do carbono, responda: qual é a importância desse elemento para os seres vivos?

Para entendermos o que é o ciclo do carbono, é importante sabermos que todos os organismos vivos, sejam eles autótrofos ou heterótrofos, são formados por moléculas orgânicas, como carboidratos, proteínas, lipídios e ácidos nucleicos, e que todos esses compostos orgânicos têm átomos de carbono em sua composição.

Mas... você deve estar se perguntando, como os seres vivos conseguem absorver o carbono?

Você já ouviu falar no gás carbônico (CO2)? Aquele gás que está presente na atmosfera e é um dos ingredientes necessários à fotossíntese realizada pelos seres autótrofos, ou seja, pelos vegetais?

Pois é, tudo começa com a fotossíntese que os vegetais realizam. No artigo “A fotossíntese nas plantas”, vimos que todos os vegetais são capazes de realizar a fotossíntese e que um dos produtos desse fenômeno é a glicose, que é consumida pelo próprio vegetal, mas também por outros animais, que não são capazes de produzirem o próprio alimento, ou seja, os seres heterótrofos. No artigo “Cadeia alimentar”, conseguimos entender muito bem como os animais que não conseguem produzir o próprio alimento conseguem obtê-lo através dos vegetais.

Na cadeia alimentar, a energia armazenada em um ser vivo é transferida para outro no momento em que ele o consome

Agora que já sabemos de onde o carbono que compõem as nossas moléculas orgânicas vem, vamos ver como ocorre o ciclo desse elemento químico na natureza.

Em primeiro lugar, as plantas utilizam o gás carbônico presente na atmosfera para a realização da fotossíntese, transformando-o em matéria orgânica. Em seguida, parte dessa matéria orgânica é consumida pelos próprios vegetais em sua respiração, ficando a outra parte armazenada em seus tecidos.

Quando um ser heterótrofo se alimenta de qualquer vegetal, ele consome aquela matéria orgânica que estava armazenada. Essa matéria é utilizada nos processos metabólicos do animal, como a respiração, por exemplo, que libera gás carbônico para o ambiente.  O processo da respiração de todos os seres vivos, sejam eles micro-organismos, animais ou vegetais, libera gás carbônico para a atmosfera e, consequentemente, átomos de carbono.

A decomposição da matéria orgânica, ou seja, a decomposição dos corpos dos seres vivos após sua morte, também libera gás carbônico para a atmosfera.

Outro processo que libera grandes quantidades de gás carbônico para a atmosfera é a queima de combustíveis fósseis, como o petróleo e o carvão mineral.

Aproveite para conferir as nossas videoaulas sobre o assunto:

O ciclo do carbono é o ciclo biogeoquímico percorrido pelas moléculas de carbono presentes no planeta Terra. Ao longo do seu ciclo, o carbono passa pelos oceanos, pelo solo, pela atmosfera e pelos organismos vivos.

O carbono é o elemento base de todas as moléculas orgânicas e está disponível em maior quantidade no ambiente na forma de gás carbônico (CO2), também chamado de dióxido de carbono.

No ciclo do carbono, o gás carbônico é liberado na atmosfera, é absorvido pelos seres vivos e é reciclado pelas plantas. Essa movimentação garante o equilíbrio da quantidade de carbono necessária para a vida.

Atualmente, no entanto, os seres humanos estão alterando esse equilíbrio, especialmente com a queima de combustíveis fósseis. Essa combustão libera na atmosfera uma quantidade de carbono que as plantas não conseguem absorver.

O excesso de gás carbônico na atmosfera está intensificando o efeito estufa, o que causa o aquecimento global.

Como acontece o ciclo do carbono?

O ciclo do carbono é a passagem das moléculas de carbono por diversas estruturas presentes no planeta Terra. Essas moléculas passam pelos oceanos, pela superfície terrestre, pelas plantas, pelos organismos vivos e pela atmosfera.

Vamos começar a imaginar esse ciclo pensando no gás carbônico que está disponível na atmosfera. Esse gás carbônico será absorvido pelas plantas com a ajuda da energia do sol num processo chamado fotossíntese.

Os organismos que fazem fotossíntese são chamados de autótrofos. Eles utilizam o carbono para a formação de moléculas de glicose, que servirão como energia para o crescimento da planta.

Os organismos autótrofos são chamados de produtores no ciclo do carbono. Depois da fixação do carbono em seu organismo, os produtores realizam a respiração celular.

Na respiração celular, as moléculas de glicose são quebradas e o gás carbônico é liberado novamente na natureza.

Outra possibilidade é que esses organismos (produtores) morram. Nesse caso, também haverá liberação de gás carbônico, agora durante o processo de decomposição.

Existe ainda uma terceira possibilidade para esses organismos, que é servir de alimento para outros seres vivos na cadeia alimentar.

Os produtores podem servir de alimento para consumidores primários (animais que se alimentam de plantas) ou consumidores secundários (animais que se alimentam de plantas e outros animais).

Os consumidores primários e secundários irão absorver o carbono dos produtores e liberá-lo na forma de gás carbônico durante a sua respiração ou na sua decomposição, quando morrerem.

A decomposição é a transformação da matéria orgânica em matéria inorgânica. Nesse processo, o carbono é devolvido ao solo.

Há ainda outra forma de liberação de gás carbônico na atmosfera, que pode ou não ser natural: a combustão. Quando compostos orgânicos são queimados, eles normalmente liberam gás carbônico.

Esse é o caso da queima de combustíveis fósseis, como o carvão e o petróleo. É a queima excessiva desses combustíveis o que está ocasionando os desequilíbrios na temperatura do planeta.

Entenda mais sobre fotossíntese e dióxido de carbono.

As ações humanas e o desequilíbrio no ciclo do carbono

A maior parte da energia que produzimos é proveniente de combustíveis fósseis, como o petróleo e o carvão. Os combustíveis fósseis são o resultado da decomposição de organismos vivos ao longo de milhares de anos.

Eles foram se acumulando no interior da superfície terrestre e possuem uma elevada concentração de carbono.

O ser humano perfura a superfície para retirar esses combustíveis e produzir energia. A energia é produzida a partir da queima desse composto, processo que libera gás carbônico na atmosfera.

A quantidade de carbono existente na Terra é fixa, isso significa que não há elevação da quantidade desse elemento na natureza.

No entanto, ao retirar o petróleo e o carvão mineral do solo e queimá-los, grande parte das moléculas de carbono que estavam armazenadas na superfície agora são liberadas na atmosfera.

Como não é um processo natural, o carbono na atmosfera excede a quantidade que pode ser absorvida pelas plantas e algas, o que resulta numa concentração elevada de gás carbônico na atmosfera.

Saiba mais sobre combustível fóssil.

Gás carbônico e o efeito estufa

O gás carbônico é um dos gases de efeito estufa, um fenômeno natural e fundamental para a manutenção da vida no planeta. Mas quando há CO2 em excesso, o efeito estufa é intensificado e a temperatura do planeta se eleva, o que chamamos de aquecimento global.

Aqui vale relembrar que existem três formas de liberação de gás carbônico na atmosfera e apenas uma forma de absorção ou reciclagem. A liberação de gás carbônico acontece por meio da:

• Respiração celular;
• Decomposição de organismos vivos;
• Combustão.

Já a absorção desse gás é feita apenas pelas plantas e algas no processo da fotossíntese. Isso significa que as plantas têm um papel muito importante no equilíbrio da quantidade de carbono e aí temos outro agravante.

Nas últimas décadas, além do crescimento da emissão de carbono na atmosfera, tem se elevado em taxas alarmantes o desmatamento das florestas no mundo todo.

Assim, além de uma quantidade excessiva de carbono, temos menos organismos fotossintetizantes e, portanto, menor capacidade para absorver esse elemento.

O gás carbônico, junto com outros gases do efeito estufa, como o gás metano e o óxido nitroso, causam a elevação da temperatura média do planeta, que pode ter como consequências:

• Derretimento das calotas polares;
• Desaparecimento de cidades litorâneas;
• Menor quantidade de água no planeta;
• Desequilíbrios nos ecossistemas;
• Menos oferta de recursos naturais.

Diante desse cenário, é fundamental que os países busquem fontes limpas de energia, como por exemplo, a energia solar, eólica e hidrelétrica.

Também é importante que essas fontes sejam renováveis. Os combustíveis fósseis levaram milhares de anos para serem produzidos e não se renovam na mesma velocidade de utilização. Isso significa que essa é uma fonte de energia esgotável.

Entenda mais sobre o efeito estufa e aquecimento global, energia renovável e desmatamento.