LA FOTOSINTESIS EN EL JARDIN BOTANICO

       Desde la Fotosíntesis promovemos la
actitud de re valorización del Jardín Botánico, desde la entrada en contacto directo con las especies vegetales y comprender la importancia de su cuidado y conservación. El Jardín Botánico de la UNAM trabaja para generar y fortalecer valores y actitudes que tiendan al respeto de nuestros recursos naturales y a su conservación...


 CICLOS DE LA FOTOSÍNTESIS

LA FOTOSÍNTESIS (CICLO RÁPIDO)

       El CO2 es un gas importante en el efecto de invernadero. La cantidad de CO2 en la atmósfera es controlado por el ciclo de carbono. Ahora, voy a hablar sobre este ciclo en detalle.  Probablemente han estudiado el ciclo, pero quizás no el componente geológica.

El primer componente del ciclo del carbono es la fotosíntesis y respiración de las plantas:

          CO2 + H2O + energía « CH2O (carbohidrato) + O2

       Durante el día  las plantas usan la energía del Sol para convertir el CO2 de la atmósfera mas agua en carbohidrato y oxigeno.  Este proceso es la fotosíntesis.  Durante la noche, hacen lo opuesto, se llama respiración.  Usan el carbohidrato mas el oxigeno para producir energía cuando no hay sol.  Esto es lo que los humanos y animales hacen

todo el tiempo.

Si quemamos las plantas, o productos con gran cantidad de material orgánico,

como el petroleo o hulla, o si las plantas mueren y se descomponen, usan oxigeno y liberan CO2.  Si se deposita materia orgánica en sedimentos, este almacena CO2 de la atmósfera. 

PROCESO RÁPIDO (OCÉANOS)

           El segundo componente es los procesos rápidos en el océano.  La química de la
capa superficial del océano esta bien mezclada con la atmósfera.  Entonces el CO2 es
consumido y liberado constantemente por el océano.  Mas o menos hay un equilibrio entre
la cantidad consumida y la liberada.  Pero hay dos procesos que almacenan CO2 en el
océano. El primer proceso es químico, el CO2 se combina con un ion de carbonato para
forma bicarbonato:
             CO2 + CO3 2-(carbonato) + H2O « 2HCO3- (bicarbonato)

           Esta reacción es mas rápida con mas CO2 en la atmósfera.  Entonces si hay mas
CO2 en la atmósfera, el océano almacena mas CO2.  Entonces el océano regula el CO2 en
la atmósfera, pero no lo suficientemente rápido para quitar todo el CO2 que nosotros
estamos añadiendo.
             
            Otra proceso por el que los océanos consumen CO2 es mediante el plancton.  El
plancton foto sintetiza de manera que utiliza el CO2.  Cuando muere, se cae al fondo,
descompone, y el CO2 se disuelve en aguas profundas, que no se mezclan con la atmósfera.
Un pequeña parte de la materia orgánica esta enterrada en sedimentos, y CO2 esta
eliminado mas permanentemente de la atmósfera.  Esto proceso es limitado por la cantidad de
nutrientes en el océano, así como el nitrógeno y el fósforo.

CICLO LENTO (CICLO DE LA ROCA)


El tercer componente en el ciclo de carbono es el ciclo de roca.

1. El ciclo de carbonato-silicato



         Por la tierra, cuando el CO2 reacciona con el agua en el suelo, forma el ácido carbónico:

                  CO2 + H2O << H2CO3 (ACIDO CARBÓNICO)          


El ácido carbónico es muy efectivo´para meteorizar las rocas, dicho de otra manera, es efectivo para destruir químicamente la roca.  Para este tema, solamente vamos a hablar sobre rocas que contienen silicatos de calcio o magnesio.  Rocas silíceas son muy comunes en la corteza de la Tierra.  El ácido carbónico meteoriza los silicatos a calcio, magnesio y dos iones de bicarbonato:

      (Ca, Mg)SiO3 (roca silicata) + 2CO2 + 3H2O ® (Ca, Mg)2++ 2HCO3-  (bicarbonato)+ Si(OH)4

Los iones liberados de calcio, magnesio, y bicarbonato son llevados por los rios al océano.  En el océano, los organismos utilizan los iones para formar cochas de carbonato cálcico.  Esta reacción predominantemente es realizado por organismos, pero, también puede occurir inorgánica-mente:

         Ca2++ 2HCO3- >>   CaCO3 (carbonato cálcico) + CO2 + H2OC

    Cuando los organismos mueren, las conchas caen al fondo, donde forman una roca compuesta de carbonato de calcio, llamada caliza, y si hay una cantidad de magnesio se llama dolomita.
Entonces si empezamos el proceso con dos moléculas de CO2 de la atmósfera, mas
la erosión van a dar lugar a dos bicarbonatos que formar una concha carbonatada y libera solo una molécula de CO2 a la atmósfera.  Entonces este proceso, de meteorizacion y Sedimentacion, quita una molécula de CO2 de la atmósfera.
El fondo del mar se expande, y después de millones de años queda sometido a subduccion bajo de la corteza terrestre.  Con la temperatura y presión muy elevadas, el carbonato cálcico reacciona con el silicio, volviendo a formar rocas de silicatos.  Este proceso se llama "metamorfismo:"

CaCO3 (carbonato cálcico) + SiO2 (cuarzo) ® CaSiO3 (rocas de silicatos)+ CO2
El metamorfismo de rocas carbonatos libera una molécula de co3, que es liberada a la atmósfera mediante el vulcanismo.  La ecuación simplificada para el ciclo de rocas es:

CaSiO3 (rocas de silicatos)+ CO2  « CaCO3 (carbonato cálcico)+ SiO2

La meteorización química de las rocas silicatos empuja la ecuación a la derecha, y consume una molécula de CO2 de la atmósfera, y metamorfismo empuja la ecuación a la izquierda, y libera una molécula de CO2 mediante el vulcanismo a la atmósfera.