Ciclo del Carbono y Gases de Efecto Invernadero

Cómo se mueve el carbono entre la atmósfera, el océano, la tierra y las rocas, y cómo las emisiones humanas de dióxido de carbono y otros gases se acumulan para impulsar el calentamiento.

Definition

El ciclo del carbono es el conjunto de intercambios que mueven el carbono entre la atmósfera, el océano, la biosfera terrestre, los suelos y las rocas, y los gases de efecto invernadero son los componentes atmosféricos, principalmente dióxido de carbono, metano y óxido nitroso, cuyas concentraciones regula este ciclo.

Scope

Este tema abarca el ciclo global del carbono y el presupuesto de gases de efecto invernadero. Trata los intercambios naturales de carbono entre la atmósfera, el océano y la biosfera terrestre en escalas de tiempo de años a milenios, el ciclo geológico de meteorización y vulcanismo, la absorción de las emisiones humanas por los sumideros oceánicos y terrestres, y el consiguiente aumento del dióxido de carbono, el metano y el óxido nitroso atmosféricos, junto con el concepto de un presupuesto de carbono restante para limitar el calentamiento.

Core questions

• ¿Cómo se mueve el carbono entre la atmósfera, el océano, la tierra y las rocas?
• ¿Qué fracción de las emisiones humanas permanece en la atmósfera?
• ¿Cómo responden los sumideros de carbono oceánicos y terrestres al calentamiento?
• ¿Cuánto carbono se puede emitir aún dentro de un límite de calentamiento determinado?

Key theories

Fracción aérea y sumideros de carbono

Solo aproximadamente la mitad de las emisiones humanas de carbono permanecen en la atmósfera porque el océano y la biosfera terrestre absorben el resto, y cómo evolucionan estos sumideros bajo el calentamiento rige las concentraciones futuras.

Retroalimentaciones del ciclo del carbono

El calentamiento puede debilitar la absorción de carbono y liberar carbono de los suelos, el permafrost y la vegetación, una retroalimentación que deja más carbono emitido en la atmósfera y amplifica el calentamiento.

Mechanisms

El carbono circula rápidamente entre la atmósfera, la superficie oceánica y la vegetación a través de la fotosíntesis, la respiración y el intercambio aire-mar, y lentamente a través de la mezcla oceánica, la sedimentación, la meteorización y el vulcanismo. Las emisiones humanas añaden carbono más rápido de lo que puede actuar la lenta eliminación geológica, por lo que las concentraciones aumentan; el océano y la tierra absorben actualmente aproximadamente la mitad, pero el calentamiento y las condiciones cambiantes pueden debilitar estos sumideros, aumentando la fracción aérea.

Clinical relevance

Dado que las emisiones acumuladas de carbono determinan en gran medida el pico de calentamiento, la comprensión del ciclo del carbono define el presupuesto de carbono restante consistente con los objetivos de temperatura y el papel de la eliminación natural y artificial de carbono.

Evidence & guidelines

El Sexto Informe de Evaluación del IPCC encuentra una relación casi lineal entre las emisiones acumuladas de carbono y el calentamiento global y cuantifica los presupuestos de carbono restantes para limitar el calentamiento a niveles específicos.

History

Las mediciones continuas de Keeling, iniciadas en 1958, revelaron por primera vez el aumento constante del dióxido de carbono atmosférico, y las décadas posteriores de estudios oceánicos y terrestres, sintetizados en el presupuesto global anual de carbono, cuantificaron los sumideros y establecieron el vínculo entre las emisiones acumuladas y el calentamiento.

Debates

Fuerza futura de los sumideros de carbono terrestres y oceánicos

Cuánto tiempo los sumideros naturales seguirán absorbiendo aproximadamente la mitad de las emisiones, y si el calentamiento los debilitará drásticamente, es una incertidumbre importante en la proyección de las concentraciones futuras.

Key figures

• Charles David Keeling
• Pierre Friedlingstein
• Wallace Broecker
• Corinne Le Quere

Seminal works

• keeling1960
• friedlingstein2022

Frequently asked questions

¿A dónde va el dióxido de carbono que emitimos?

Aproximadamente la mitad permanece en la atmósfera, mientras que el océano y la vegetación terrestre absorben cada uno alrededor de un cuarto, aunque estos sumideros pueden debilitarse a medida que el clima se calienta.

¿Qué es un presupuesto de carbono?

Es la cantidad total de dióxido de carbono que aún se puede emitir manteniendo el calentamiento por debajo de un límite elegido, basándose en el vínculo casi lineal entre las emisiones acumuladas y la temperatura.