Il ruolo dei batteri nel ciclo del carbonio

Il ruolo principale nelle trasformazioni della materia viene svolto dai procarioti grazie a tutte le reazioni tipiche dei metabolismi batterici che abbiamo visto nel corso dei nostri appunti. Come avevamo già detto i procarioti sono coinvolti nei cicli biogeochimici degli elementi.



Ciclo biogeochimico del carbonio

Il carbonio si trova:

  • In atmosfera: anidride carbonica, metano, monossido di carbonio
  • Nella litosfera: carbonati, depositi di petrolio, metano e carbone
  • Nella biosfera: carbonio organico
  • Nella idrosfera: anidride carbonica, acido carbonico, bicarbonato e carbonato.

Grazie a tutte le attività microbiche che abbiamo visto il carbonio si può smuovere da tutti compartimenti.

Quando parliamo di ciclo del carbonio distinguiamo:

  • Ciclo geologico: mobilizzazione del carbonio immagazzinato nei combustibili fossili, nei sedimenti oceanici e nelle rocce della litosfera.
  • Ciclo biologico: assorbimento e trasformazione da parte degli organismi viventi.

Tappe del ciclo del carbonio

  • L’anidride carbonica presente nell’atmosfera è assorbita dagli organismi autotrofi, fotosintetici e chemiosintetici, che producono tutto il carbonio organico della biosfera.
  • Le forme organiche del carbonio sono consumate dagli organismi eterotrofi con produzione di energia e CO2, che è liberata nell’atmosfera dalla respirazione o dalle fermentazioni.
  • Una parte del carbonio trasferito agli organismi autotrofi ed eterotrofi rimane immobilizzato per tempi più o meno lunghi nelle sostanze organiche degli organismi morti e nei rivestimenti rigidi esterni impregnati di carbonati di calcio di molluschi o di altri organismi e microrganismi (humus).
  • La decomposizione dei residui animali e vegetali nel suolo e nei sedimenti porta il carbonio a due principali forme di ossidazione: metano (CH4) e anidride carbonica (CO2).



Metano e anidride carbonica derivano dall’attività dei metanogeni e dall’attività di diversi batteri chemioeterotrofi tramite i processi di fermentazione, respirazione anaerobica o respirazione aerobica (CO2).

Con questo schema possiamo ripassare tutte le varie fasi del ciclo del carbonio.

Ciclo biogeochimico del carbonio e batteri coinvolti

Il bilancio tra la parte ossidativa e la parte riduttiva del ciclo del carbonio è critico: i prodotti del metabolismo di alcuni organismi rappresentano infatti il substrato di altri.
Ogni variazione significativa dei livelli delle forme gassose del carbonio può avere gravi conseguenze globali, come l’effetto serra.

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