Le carbone est un élément chimique non métallique dont le symbole est C. C’est l’un des éléments les plus importants et les plus abondants de la croûte terrestre et fait partie de tous les êtres vivants. Grâce à sa polyvalence et à la capacité de ses atomes à rejoindre les principaux bioéléments, différentes combinaisons se forment qui constituent la base des molécules des organismes. En bref, le carbone est le principal composant de la matière organique. En principe, le carbone se trouve dans l’atmosphère sous forme de dioxyde de carbone (CO2).
Qu’est-ce que le cycle du carbone
Le cycle du carbone est défini comme un cycle biogéochimique par lequel le carbone est échangé entre les différents organismes sur Terre à travers diverses réactions entre la biosphère (somme des écosystèmes), la lithosphère (couche superficielle solide de la planète), l’hydrosphère (eau sous et à la surface de la planète) et l’atmosphère (air). Cet échange permet au carbone de retourner dans l’atmosphère et de revenir aux êtres vivants. Voir d’autres cycles biogéochimiques. Les plus grandes réserves de carbone se trouvent dans les océans, car ils contiennent plus de 60 fois la quantité de carbone contenue dans l’atmosphère.
En quoi consiste-t-il ? Il s’agit d’un processus complexe et non linéaire, c’est-à-dire que de nombreuses réactions par lesquelles le carbone est échangé se produisent en même temps. Pour le comprendre, il faut partir de la présence de dioxyde de carbone dans l’atmosphère, qui constitue le principal gisement de C.
Le dioxyde de carbone, en tant que déchet provenant de la respiration des êtres vivants et d’autres processus de combustion, pénètre dans l’atmosphère.
Certains processus géologiques, tels que les éruptions volcaniques et les émissions de gaz des geysers, libèrent dans l’air une grande quantité de carbone, contenue sous forme de dioxyde de carbone.
Les plantes dans le cycle du carbone
Les plantes absorbent le CO2 de l’air à travers les stomates de leurs feuilles pour réaliser leur processus de photosynthèse. Une fois le composé à l’intérieur, le CO2 et l’eau captés du sol sont synthétisés à l’aide de la chlorophylle pour produire des sucres. Les plantes synthétisent ensuite ces sucres en composés carbonés complexes dans leurs tissus.
- Une petite partie du CO2 retourne dans l’atmosphère sous forme de déchet provenant de la respiration des plantes, une autre reste dans le sol et une autre passe aux êtres vivants qui se nourrissent de plantes.
- Les animaux qui consomment des plantes ingèrent également des composés carbonés qui sont transformés en matière organique, c’est-à-dire en viande. Lorsqu’ils respirent, ils expirent du dioxyde de carbone en tant que déchet issu des échanges gazeux.
- Les animaux herbivores servent de nourriture à d’autres : les carnivores. Ensuite, le carbone passe également dans leur corps et est utile pour former leurs propres organes, os, tissus, etc. Bien entendu, ils libèrent également du dioxyde de carbone lors de la respiration, qui est rejeté dans l’atmosphère.
Le cycle du carbone chez les êtres vivants
Naturellement, les êtres vivants meurent à un moment donné. Les petits organismes décomposeurs (tels que les bactéries et les champignons) se nourrissent des corps et les dissolvent en parties plus petites qui restent dans le sol. En même temps, ils libèrent du dioxyde de carbone.
- Par leurs racines, les plantes absorbent les particules du sol contenant du carbone, qui sont ensuite transmises dans leur structure.
- Lorsque la photosynthèse a lieu, les plantes libèrent du CO2 et celui-ci retourne dans l’atmosphère.
- Parfois, la matière organique reste dans le sol sans se décomposer ni être utilisée par les plantes ou les animaux, et pendant des milliers ou des millions d’années, elle reste dans la lithosphère sous forme de charbon, de pétrole et de gaz naturel, ainsi que dans les récifs coralliens et les roches calcaires. Les 3 premiers sont des combustibles fossiles qui peuvent ensuite être brûlés.
- Dans la mer, le carbonate de calcium provenant des coquilles de certains animaux, comme les escargots, passe au fond marin lorsqu’ils meurent et forme parfois des roches calcaires. S’il est exposé à l’air libre, il se dégrade et libère du dioxyde de carbone dans l’atmosphère. La photosynthèse et la dissolution des plantes dans les océans éliminent le dioxyde de carbone de l’air, qui lui est restitué par la respiration des êtres vivants et la combustion de combustibles fossiles.
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