1. Materiales terrestres
Desarrollado por Esperanza Blanco Primer ciclo de ESO
EL DIÓXIDO DE CARBONO
El dióxido de carbono representa casi el 95 % de la atmósfera de Marte. Sin embargo, en la
atmósfera terrestre solo constituye un 0,035 % de la misma. A pesar de todo, el dióxido de
carbono representa un papel esencial en la vida terrestre, ya que es el principal gas
responsable del efecto invernadero (calentamiento de la troposfera para mantener la
temperatura media terrestre que la hace habitable).
De todas maneras, ¿por qué la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera de la
Tierra es tan baja?
Existen dos causas principales que controlan esta concentración:
o La fotosíntesis.
o La solubilidad de CO2 en el agua.
Todos los seres vivos, a excepción de algunas bacterias, respiran, es decir, inhalan oxígeno
necesario para su metabolismo y exhalan dióxido de carbono. Todo este dióxido de carbono
podría acumularse en la atmósfera si no fuera porque los seres fotosintéticos (todas las
plantas, las algas y algunas bacterias) inhalan dióxido de carbono para extraer el carbono y
fabricar, así, su alimento. Pero además, exhalan oxígeno, reponiendo así el oxígeno
consumido en la respiración heterótrofa.
A grandes rasgos, es mayor el desprendimiento de dióxido de carbono en la respiración que
su consumo en la fotosíntesis. Esto podría llevar al desequilibrio y producir una acumulación
progresiva de dióxido de carbono en la atmósfera. Pero para evitar este desequilibrio entra
en juego un segundo factor de relevancia: la solubilidad del dióxido de carbono en
agua.
En el ciclo del carbono, el dióxido de carbono se disuelve en el agua superficial de los
lagos y los océanos. Este dióxido de carbono puede ser utilizado por las plantas acuáticas
para realizar la fotosíntesis, o bien permanecer disuelto en forma de bicarbonato.
Este bicarbonato puede reaccionar con diferentes cationes disueltos en el agua (magnesio,
calcio, ..) y formar carbonatos. Estos carbonatos, a su vez, son utilizados por algunos
organismos marinos para fabricar sus esqueletos calcáreos. Cuando los organismos mueren,
estos esqueletos, formados por minerales carbonatados, junto con los minerales que han
precipitado a partir del agua marina, se acumulan en el fondo del mar, formando
sedimentos calcáreos.
Por otra parte, los restos orgánicos de estos y otros organismos, también se acumulan en el
fondo cuando mueren los organismos. Con el tiempo, estos restos sufren diversos procesos
de descomposición que dan lugar a la formación del petróleo y el gas natural.
Así pues, el dióxido de carbono constituye la vía principal de transferencia de carbono en el
ciclo del carbono, a través de los diferentes sistemas terrestres (biosfera, hidrosfera,
atmósfera y litosfera). El resultado final es la distribución del carbono en varios
componentes de estos sistemas, que reciben por ello el nombre de "sumideros" de carbono.
Algunos sumideros son irreversibles a largo plazo. Es el caso de las rocas sedimentarias
carbonatadas, que además, constituyen el principal sumidero de carbono.

2. Materiales terrestres
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En el diagrama de barras siguiente se representan, en millones de toneladas métricas, la
cantidad de carbono acumulada en cada uno de los sumideros más importantes.
Las rocas sedimentarias carbonatadas son el principal sumidero de carbono. Sin embargo, la
gráfica no muestra en toda su amplitud esta importancia, ya que la escala no permite
representar la magnitud correspondiente: 100 billones de toneladas métricas.
Como en Marte no hay plantas ni agua, el dióxido de carbono emitido a la atmósfera no
puede ser retirado por ningún medio, por lo que su concentración se mantiene elevada.
A continuación vamos a realizar un experimento que muestre claramente la facilidad con la
que el dióxido de carbono se diluye en el agua de forma espontánea, para demostrar el
papel tan vital de las masas de agua como sumidero de dióxido de carbono. Para ello
comenzamos con unas nociones básicas acerca de las reacciones que tienen lugar.
Cuando el dióxido de carbono entra en contacto con el agua, éste se hidrata formando ácido
carbónico, H2CO3. Aunque esta primera reacción es bastante lenta, una vez que se ha
hidratado se descompone rápidamente en protones (H+
) e iones bicarbonato (HCO3
-
). Es en
esta especie iónica en la que se encuentra la mayor parte del dióxido de carbono disuelto en
el agua.

3. Materiales terrestres
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A su vez, el ión bicarbonato reacciona con los hidroxilos libres, y se forma el ión carbonato.
HCO3
-
+ OH-
CO3
2-
+ H2O
Este ión carbonato es el que puede reaccionar con diferentes cationes para formar los
carbonatos.
EXPERIENCIA
Nuestro experimento es una especie de "tres en uno", ya que no se trata solo de disolver
dióxido de carbono en agua, sino de demo strar su presencia en el agua, para lo cual
provocaremos también la reacción de las especies disueltas con algunos cationes.
Para ello disolvemos cal viva (un poco es suficiente) en un recipiente con agua, y lo
dejamos reposar toda una noche. Al día siguiente filtramos esta agua para eliminar todos
los restos sólidos de cal.
Ya tenemos agua con calcio disuelto. Podemos ver que el agua es transparente.
Ahora queremos disolver dióxido de carbono en esta agua, con el objeto de que reaccione
con el calcio y se forme calcita, de color blanco.
Existen muchas formas de conseguir dióxido de carbono, pero la más evidente es utilizando
el dióxido de carbono que eliminamos durante la respiración.
Así pues, soplaremos con una pajita dentro del agua. A medida que el dióxido de carbono
reacciona con el calcio, se formarán micropartículas de calcita (carbonato de calcio) que
hacen que el agua se vuelva turbia.
Otras alternativas para añadir dióxido de carbono al agua consisten en añadir una tableta
de antiácido, o bien un trozo de hielo seco.