Atmósfera
gasesQué es
La capa de gases que rodea el planeta.
Ahí está el $\mathrm{CO_2}$ que toma una planta y el $\mathrm{O_2}$ que respirás.
Qué necesitás traer
De la clase anterior alcanza con una idea: la atmósfera es una capa de gases con masa, sostenida por la gravedad. Hoy la ponemos junto a las otras dos partes del planeta y miramos qué se mueve entre ellas.
Desarrollo
Leer la explicación
Qué vemos
Un átomo de carbono que hoy está en tu mano estuvo antes en otro lado y va a estar después en un tercero. Lo mismo vale para el oxígeno que respirás, el nitrógeno de una proteína o el fósforo de tus huesos. Nada de eso se fabricó acá: circula.
Para describir esa circulación hace falta primero dividir el planeta en partes.
Las tres esferas
Hidrosfera
aguaQué es
Toda el agua del planeta: océanos, ríos, lagos, hielos y agua subterránea.
El océano guarda unas 65 veces más carbono que el aire.
Litosfera
rocas y sueloQué es
La parte sólida: rocas, sedimentos y suelo.
Es el reservorio de carbono más grande de todos, y el más lento.
La biosfera es el conjunto de las tres en la franja donde hay vida. No es una cuarta capa aparte: es la parte de las otras tres donde los seres vivos participan del movimiento de la materia. Por eso la vida no es un espectador del sistema, es uno de los motores.
Reservorios y flujos: el vocabulario de todo el bloque
Un ciclo biogeoquímico es el recorrido que hace un elemento químico entre esas esferas. Para describir cualquiera de ellos alcanzan dos palabras, y las vamos a usar durante todo el bloque.
Reservorio
una masaQué es
Un lugar donde el elemento se acumula.
Dos tipos
Abiótico, sin vida: la atmósfera, el océano, las rocas. Biótico, con vida: las plantas, los animales, el plancton.
Flujo
masa por añoQué es
El pasaje del elemento de un reservorio a otro. Siempre es un proceso: algo que ocurre.
Cómo se reconoce
Si la unidad dice «por año», es un flujo.
Los seis flujos que vamos a usar
Cada flujo es un proceso con nombre propio. Tres los hace la vida y tres no.
| Proceso | ¿Lo hace la vida? | Qué mueve, y hacia dónde |
|---|---|---|
| Fotosíntesis | Sí | Saca carbono del aire y lo mete en la materia viva. |
| Respiración | Sí | Devuelve al aire carbono que estaba en la materia viva. |
| Descomposición | Sí | Pasa al suelo y al aire el carbono de lo que murió. |
| Combustión | No | Manda al aire, de golpe, carbono que estaba guardado en la litosfera o en la vegetación. |
| Meteorización | No | Desgasta la roca: el agua de lluvia, levemente ácida, la disuelve y arrastra lo disuelto hacia los ríos y el mar. |
| Sedimentación | No | Deposita en el fondo del mar lo que venía disuelto o en suspensión y, con el tiempo, lo convierte en roca. |
Fijate en el par que forman los dos últimos. La meteorización saca material de la roca y lo manda al mar; la sedimentación lo deposita y vuelve a hacer roca. Juntos son un circuito cerrado que tarda millones de años.
Cuando entra tanto como sale
Un reservorio está en equilibrio cuando la suma de lo que entra es igual a la suma de lo que sale. Su masa no cambia, aunque adentro todo se esté moviendo.
$$\text{si } \sum F_{\text{entrada}} = \sum F_{\text{salida}} \;\Rightarrow\; \text{la masa del reservorio no cambia}$$
Es como una pileta con la canilla abierta y el desagüe destapado: si entra lo mismo que sale, el nivel queda quieto, pero el agua de adentro no es la misma de hace un rato.
Pensá antes de abrir: si el nivel de la pileta sube, ¿qué dos cosas distintas pudieron haber pasado?
Ver una respuesta para comparar con la tuya
O se abrió más la canilla, o se tapó parcialmente el desagüe. Es decir: aumentó una entrada o disminuyó una salida. Las dos cosas hacen subir el nivel y, mirando solo el nivel desde afuera, no podés distinguir cuál fue.
Esa es exactamente la pregunta que nos vamos a hacer con el $\mathrm{CO_2}$ atmosférico en la clase 5, y ahí la respuesta tampoco es una sola.
Por qué sirve pensar así
El esquema de reservorios y flujos no es solo para el carbono: sirve igual para el agua, el nitrógeno o el fósforo. Y es lo que permite hacer una pregunta precisa en lugar de una vaga.
«¿Está aumentando la contaminación?» es una pregunta que no se puede contestar con un número. «¿Qué flujo de entrada a este reservorio creció, y cuánto?» sí.
Animación
Descripción de la animación
Para entender cualquier ciclo de la naturaleza alcanza con dos palabras. Un reservorio es un lugar donde algo se acumula; un flujo es una cantidad que pasa de un reservorio a otro por unidad de tiempo.
Pensalo como un tanque con una canilla que entra y un desagote que sale. Lo que está guardado adentro es el reservorio; lo que pasa por los caños es el flujo. Y de ahí sale la regla que vamos a usar todo el año: si entra tanto como sale, el nivel no cambia. El reservorio está en equilibrio.
Ahora abrí una canilla más, sin tocar el desagote. La salida es la misma que antes, pero la entrada es mayor, así que el nivel sube. No hizo falta cerrar nada ni romper nada: alcanzó con agregar una entrada.
Eso es exactamente lo que pasa con el dióxido de carbono de la atmósfera. El reservorio es el CO₂ que hay en el aire. Las salidas son la fotosíntesis y la disolución en el océano. Las entradas son la respiración, la descomposición y los volcanes, que estuvieron siempre, y desde mediados del siglo XVIII una más: la quema de combustibles fósiles.
La ventaja de pensarlo así es que se ve enseguida qué pasa si tocás una sola flecha, sin necesidad de hacer ninguna cuenta.
Fuentes de la animación: IPCC (2021), AR6 WG1, capítulo 5 y Fig. 5.12, para el modelo de reservorios y flujos y para las entradas y salidas del CO₂ atmosférico. Esquema, no está a escala real.
Simuladores para esta clase
Opcional: simuladores interactivos que van con el tema de esta clase. Se pueden abrir antes o después de la explicación.
Láminas para descargar
La Tierra en tres esferas
Los seis flujos
Actividades
1. Clasificar
Para cada uno de estos, decidí si es un reservorio o un flujo. Si es reservorio, aclarará si es biótico o abiótico. Justificá cada respuesta en una oración.
- El océano.
- La respiración de los animales.
- Un bosque de árboles.
- La quema de nafta en los autos.
- Las rocas calizas del fondo del mar.
- La lluvia disolviendo la superficie de una roca.
2. Seguir un átomo
Elegí uno de estos dos recorridos y escribilo paso por paso, nombrando en cada paso en qué esfera está el átomo y qué proceso lo movió.
- Un átomo de carbono que empieza en el aire y termina en el caño de escape de un auto, pasando por una planta.
- Un átomo de carbono que empieza en una roca de la montaña y termina en el fondo del mar.
Pedido: tu recorrido tiene que tener al menos cuatro pasos y usar al menos dos de los seis procesos de la tabla.
3. Una pregunta mal hecha
Escribí una respuesta ordenada en tres partes.
Autoevaluación
Ocho preguntas. Al elegir una opción aparece una explicación, tanto si acertaste como si no: leela aunque hayas acertado.
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