NATURALEZA

Explicador: Todo sobre el dióxido de carbono

Dióxido de carbono, también conocido como CO2, es una molécula simple que hace posible la vida en la Tierra. CO2 se llama un gas traza porque constituye menos del 1 por ciento de la atmósfera. Incluso esa pequeña cantidad, sin embargo, juega un papel importante en la configuración del clima de la Tierra. Sin calentar la atmósfera de la Tierra, nuestro planeta sería demasiado frío para que la mayoría de los organismos sobrevivieran. Pero últimamente, este beneficioso triplete de átomos ha recibido mucho calor por hacer que la atmósfera sea demasiado calurosa.

una representación de la estructura molecular del dióxido de carbono
Esta ilustración de una molécula de dióxido de carbono muestra un átomo de carbono central (negro) unido a átomos de oxígeno (rojo) en cada extremo. Los anexos grises muestran los dobles enlaces que le dan a esta molécula su estructura lineal.Biblioteca de fotografías científicas/Biblioteca de fotografías científicas/Getty Images

Si pudieras acercarte para ver una sola molécula de CO2, se vería como una línea recta con un átomo de carbono en el centro y átomos de oxígeno en cada extremo. Una de las razones por las que tiene esta forma de línea recta son sus dos enlaces covalentes dobles (Koh-VAY-lunt). Esto significa que el carbono comparte dos pares de electrones (cuatro electrones en total) con cada de los átomos de oxígeno. Estos lazos son especialmente fuertes. (El co2 molécula también es no polar, lo que significa que todas las cargas eléctricas en su interior se distribuyen de manera relativamente uniforme).

Mark Potosnak es científico de la Tierra en la Universidad DePaul en Chicago, Ill. Describe el CO2 moléculas como capaces de «agitar sus alas» un poco. “Moléculas con solo dos átomos, como el oxígeno (O2) y nitrógeno (N2), realmente no se puede mover mucho”, dice. “Pero con tres átomos todos en una línea, CO2 puede mover los oxígenos en cada extremo. Esto ayuda a la molécula a absorber el calor cuando los rayos del sol la golpean.

En condiciones típicas en la Tierra, CO2 es incoloro e inodoro. Pero enfríelo a -78° Celsius (-109° Fahrenheit) y se solidificará. Este «hielo seco» se ve blanco como la nieve y puede transformarse directamente de sólido a gas. Si alguna vez ha caminado por una casa embrujada con la llamada máquina de «humo», es probable que la niebla sea vapor de un bloque de hielo seco. (¡Siempre tenga cuidado con el hielo seco! Puede causar congelación rápidamente).

LEER  Un inmunólogo explica por qué es malo abrazar a un pájaro enfermo

CO2 puede capturarse en botes de alta presión y usarse para inflar llantas de bicicleta o pistolas de paintball. También es la fuente de la efervescencia en las bebidas carbonatadas.

CO2 es más pesado que el aire, lo que significa que se hundirá. Si CO2 se acumula rápidamente, como en el fondo de un túnel o en una habitación cerrada, este gas empujará el oxígeno fuera de su camino. En algunos casos, esto puede causar que una persona, u otro animal, se asfixie. Pero como el fuego no puede arder sin oxígeno, el CO2 se utiliza en algunos extintores de incendios como una forma rápida y eficaz de apagar las llamas.

Una chaqueta cálida y de soporte vital.

Los animales, ya sean humanos, ballenas, tortugas, peces o insectos, «exhalan» CO2 cuando respiran. (Muchos microbios también lo hacen). Las plantas “respiran” este CO2 y utilizarlo para la fotosíntesis. Lo mismo ocurre con las algas y las algas. Esta vegetación luego «exhala» oxígeno, liberándolo para que lo usen los animales y otros organismos. De esta forma, la vida en la Tierra recicla el oxígeno y el CO2.

Además de los organismos vivos, otras fuentes naturales de este gas incluyen erupciones volcánicas e incendios. Durante eones, CO2 comenzó a acumularse en la atmósfera de la Tierra. Todavía está allí en solo pequeñas cantidades. Pero un poco va un largo camino. Ayuda a calentar la superficie de la Tierra a través de lo que se conoce como efecto invernadero.

Al igual que las paredes de vidrio de un invernadero atrapan el calor dentro de la estructura de un edificio, el CO2 actúa como una manta para mantener el calor cerca de la superficie de nuestro planeta. La Tierra sería en gran parte inhabitable sin ella. (El telescopio espacial James Webb ha descubierto evidencia de CO2 en un exoplaneta. Tal vez el gas también ayude a calentar ese planeta distante).

Marte, por el contrario, es muy frío, en parte porque no es lo suficientemente masivo como para contener gran parte de una atmósfera. Por lo tanto, Marte simplemente no puede retener gran parte de la energía que recibe del sol.

Durante gran parte de la historia de la Tierra, ese efecto invernadero ha ayudado al planeta a mantener temperaturas que sustentan la vida. Pero puede haber demasiado de algo bueno.

En los últimos años, el CO global2 los niveles en la atmósfera de la Tierra han aumentado drásticamente, a aproximadamente 415 partes por millón. (Para el 15 de enero de 2023, era de 420,45 ppm en una estación de monitoreo en lo alto del observatorio Mauna Loa de Hawái). Como una manta gruesa, este exceso creciente atrapa más calor. Y ahora es mucho más alto de lo que la mayoría de los ecosistemas han evolucionado para sentirse cómodos. En lugar de sentirse abrigados en una noche fresca por una manta acogedora, muchos organismos ahora se sienten como si estuvieran acostados bajo una pila de gruesas mantas en pleno verano.

una foto de una mujer examinando células vegetales bajo un microscopio
Los científicos continúan estudiando la fotosíntesis en las plantas para comprender mejor el papel del dióxido de carbono en los ecosistemas de la Tierra. La cantidad de este gas que absorben las plantas puede afectar la tasa de calentamiento global.SolStock/E+/Getty Images

Calentamiento descontrolado del efecto invernadero

En las últimas décadas, el efecto invernadero de la Tierra ha mostrado signos de estar fuera de control. Eso ha sido durante mucho tiempo un problema en Venus. Su atmósfera espesa y densa ha llevado a temperaturas superficiales que promedian 453 ° Celsius (847 ° Fahrenheit). Eso es lo suficientemente caliente como para derretir el plomo. A pesar de su proximidad al sol, la superficie de Venus sería mucho más fría si el planeta tuviera una atmósfera delgada similar a la de la Tierra.

Durante gran parte de la historia, dice Potosnak, los niveles de CO2 en el aire han subido y bajado naturalmente. Ha habido un relativo equilibrio entre las fuentes que lo arrojaron y los procesos que lo eliminaron. Pero las cosas han cambiado. La quema de combustibles fósiles, como el carbón, el petróleo y el gas, libera mucho CO2. Esos combustibles alimentan nuestros automóviles, productos electrónicos y más. «Ahora», dice Potosnak, «estamos amplificando ese natural [CO2 release] proceso tan rápido que está dejando nuestros sistemas fuera de control”.

Aumentos en CO2 niveles que «deberían tomar miles de años», dice, se están desarrollando en décadas. Eso se muestra en la dramática y aparentemente vertiginosa «curva de Keeling». Este gráfico de CO2 los niveles los muestra subiendo constantemente durante las últimas décadas. (La curva recibe su nombre del científico Charles David Keeling, quien recopiló muchos de los primeros datos).

Ralph Keeling cuenta cómo su padre, Charles David Keeling, comenzó a rastrear los niveles de dióxido de carbono en el Observatorio Mauna Loa en Hawái. Sus datos de este sitio se conocieron como la curva de Keeling. Muestran cómo las actividades humanas en las últimas décadas han aumentado los niveles atmosféricos de este gas que atrapa el calor de manera constante y dramática.

De hecho, desde 1990 hasta 2021, «el efecto de calentamiento en nuestro clima… por los gases de efecto invernadero de larga duración aumentó en casi un 50 por ciento, con CO2 representa alrededor del 80 por ciento de este aumento”. La Organización Meteorológica Mundial, parte de las Naciones Unidas, emitió esos hallazgos el 26 de octubre de 2022. Un año antes, señaló, CO2 las concentraciones habían llegado a 415,7 partes por millón en el aire. Eso es un 49 por ciento más alto que antes de la Revolución Industrial, cuando el uso de combustibles fósiles realmente comenzó a despegar.

Ahora se sabe que el uso de combustibles fósiles por parte de la humanidad ha cambiado el equilibrio de nuestros ecosistemas. Eso está causando “toda una cascada de problemas”, dice Potosnak. “Lo que debería tomar miles de años, lo estamos haciendo en décadas al quemar tantos combustibles fósiles”.

Publicaciones relacionadas

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Botón volver arriba

Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información.plugin cookies

ACEPTAR
Aviso de cookies