O gás carbônico (CO2) é um elemento que está disponível no ar atmosférico e também dissolvido nas águas de mares, rios e lagos. Através da fotossíntese, os vegetais conseguem retirar o gás carbônico presente no ar ou na água, sendo que ele é devolvido para esses ambientes principalmente pela respiração.
Durante a realização da fotossíntese pelos vegetais, os átomos de carbono presentes no gás carbônico são utilizados para a formação de moléculas orgânicas. Uma parte dessas moléculas orgânicas é degradada pela própria planta durante a respiração celular, sendo que durante esse processo o carbono é devolvido à atmosfera na forma de CO2. A outra parte das moléculas orgânicas fica armazenada nos tecidos vegetais, e disponível para os animais consumidores.
Ao consumir os vegetais, os animais herbívoros estarão consumindo as moléculas orgânicas, e a maior parte dessas moléculas serão degradadas na respiração celular, sendo que nessa degradação o carbono é eliminado na forma de CO2. A outra parte das moléculas orgânicas obtidas através da ingestão dos vegetais é utilizada na síntese de substâncias orgânicas do herbívoro, passando a fazer parte de sua biomassa. O carbono contido na biomassa do animal herbívoro pode ser transferido a um consumidor carnívoro, caso o herbívoro seja consumido, ou então ser decomposta pelos seres decompositores.
Dessa forma, o carbono incorporado na fotossíntese passa de um nível trófico para outro, e vai retornando para a atmosfera através da respiração dos organismos vivos e também pela ação dos decompositores, que estão presentes em todos os níveis tróficos, completando o ciclo do carbono.
O gás carbônico produzido na respiração e na decomposição dos seres vivos deveria ser compensado pelo consumo desse gás na fotossíntese, mas com a liberação de CO2 na atmosferaatravés da queima de madeira e de combustíveis fósseis, como o petróleo, o gás natural e o carvão mineral, a liberação do gás está a uma velocidade muito maior do que a velocidade de assimilação do gás pela fotossíntese. A consequência disso é o aumento na concentração de gás carbônico na atmosfera e a elevação da temperatura do nosso planeta.
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