Il Ciclo del Carbonio è il processo attraverso cui il carbonio, l’elemento fondamentale della materia, viene continuamente riciclato nel passaggio dal comparto inorganico a quello organico e viceversa, secondo un riciclaggio della materia che sta alla base dell’esistenza della vita sulla Terra.

Ciclo del carbonio = riciclo del carbonio 

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Peculiarità biochimica del carbonio

Il Carbonio è l’elemento fondamentale della vita perchè ha la capacità di creare composti con una notevole quantità di altri atomi diversi, compreso sè stesso, che diventano i mattoni costitutivi della materia di cui sono costituiti gli oggetti animati e gli oggetti inanimati.

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Energia 

Affinchè il carbonio stabilisca dei legami per realizzare i composti, c’è bisogno di energia.

Questa energia viene fornita dal Sole che è una fonte – esauribile – di energia luminosa, che viene catturata dagli esseri viventi, in particolare dagli organismi produttori e fluisce all’interno della catena alimentare.

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Materia 

La materia invece, a differenza dell’energia, non è fornita dall’esterno del pianeta Terra e non è infinita. Essa si trova sulla Terra ed è distribuita tra due comparti, quello organico e quello inorganico.

La materia con un flusso bidirezionale passa continuamente dall’uno all’altro secondo un processo di riciclaggio che avviene sulla base del Ciclo del Carbonio l’elemento fondamentale dei composti chimici che formano la materia, il quale, in forma ciclica passa appunto dal comparto organico a quello inorganico e viceversa garantendo l’esistenza stessa della materia.

Meccanismi del ciclo del carbonio 

Il Ciclo del Carbonio si svolge secondo tre meccanismi, che sono: la Fotosintesi Clorofilliana, la Respirazione cellulare e la Decomposizione.

Fotosintesi coloriflliana 

La fotosintesi clorofilliana è il meccanismo di riciclaggio del carbonio svolto dalle piante che trasformano – grazie all’energia luminosa fornita dal Sole – il carbonio inorganico presente nell’anidride carbonica dell’atmosfera in carbonio organico.

Fotosintesi

Trasformazione del carbonio inorganico
dell’anidride carbonica,
in carbonio organico.

Il meccanismo della Fotosintesi Clorofilliana avviene secondo il seguente processo chimico:

Respirazione cellulare 

La respirazione cellulare è il meccanismo di riciclaggio del carbonio svolto dagli animali durante la loro vita che trasforma il carbonio organico presente nel cibo che mangiano.

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Decomposizione

La decomposizione è il meccanismo di riciclaggio del carbonio svolto dagli animali quando sono morti che trasforma il carbonio organico presente nel loro stesso corpo.

I meccanismi della Respirazione Cellulare e della Decomposizione avvengono secondo il seguente processo chimico:

Fotosintesi, Respirazione, Decomposizione 

Nell’atmosfera, tra i vari elementi di cui è composta, vi è anche il carbonio inorganico che si trova legato all’ossigeno sotto forma di anidride carbonica.

L’anidride carbonica viene catturata attraverso la Fotosintesi dagli organismi produttori, ovvero dai vegetali, i quali trasformano il carbonio inorganico in essa contenuta in carbonio organico.

Quest’ultimo, attraverso l’alimentazione degli organismi consumatori (gli animali), viene usato per formare le molecole organiche di protidi, glucidi, vitamine, ATP, acidi nucleici, necessarie per stare in vita e svolgere tutti i processi metabolici.

Gli animali, per mezzo della Respirazione cellulare (quando sono in vita) e della Decomposizione (quando muoiono), fanno sì che il carbonio organico venga reimmesso in atmosfera sottoforma di carbonio inorganico e vada a ricostituire nuovamente le molecole inorganiche di Anidride Carbonica che saranno nuovamente decomposte dagli organismi produttori per far si che il carbonio inorganico ritorni ad essere organico.

Perfezione ciclica 

In questo modo il Ciclo del Carbonio, come si evince dalla descrizione, è un processo perfettamente ciclico che consiste nel riciclaggio del carbonio che “passa” dalla materia inorganica a quelli organica e viceversa.

Inquinamento 

Il Ciclo del Carbonio è un processo naturale che, pur nella sua complessità , si svolge spontaneamente secondo il normale svolgimento dell’esistenza organica e inorganica. Tuttavia questo ciclo, può essere “disturbato” con l’attività umana della combustione industriale.

Si tratta questo di un processo artificiale di trasformazione dei combustibili fossili che sono il risultato della fotosintesi di milioni di anni fa con lo scopo di ricavarne energia per scopi industriali, come ad esempio, la trasformazione di materie prime. Questo processo artificiale crea l’immissione di anidride carbonica in atmosfera che diventa aggiuntiva al circolo naturale del carbonio creando uno scompenso nella presenza di carbonio inorganico all’interno della stessa.

Autore dell’articolo: Pierpaolo Spanu
Foto di copertina: Brodie Vissers from Burst