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N1 Fundamentos · Lección 2 de 8 · 25 min

El ciclo del carbono: reservas, flujos y el lugar de la biomasa

Fundamentos de la biomasa y la bioeconomía

Equipo docente de biomasa360 · Responsable: Dirección de oferta, calidad y Academia · Revisada el (revisión científica de cálculos y citas)

Al terminar podrás

  • Identificar las fuentes y los sumideros del presupuesto global de carbono.
  • Plantear el balance de carbono atmosférico y comprobar que cierra con datos reales.
  • Convertir entre GtC, GtCO2 y ppm de CO2.
  • Distinguir entre un flujo bruto (fotosíntesis) y un flujo neto (sumidero terrestre).

Conviene saber antes

  • Lección «Qué es la biomasa».

El carbono del planeta está repartido en reservas (atmósfera, océanos, vegetación, suelos, rocas y fósiles) que intercambian carbono mediante flujos. La biomasa participa en dos de los flujos más grandes: la fotosíntesis, que saca carbono del aire, y la respiración y la descomposición, que lo devuelven.

Cada año el Global Carbon Project publica el Global Carbon Budget, el balance de referencia de la ciencia del clima. Su edición 2024 (Friedlingstein et al., 2025) cuantifica las fuentes humanas y dónde termina ese carbono.

EFOS+ELUC=GATM+SOCEAN+SLAND+BIME_{\mathrm{FOS}} + E_{\mathrm{LUC}} = G_{\mathrm{ATM}} + S_{\mathrm{OCEAN}} + S_{\mathrm{LAND}} + B_{\mathrm{IM}}
Balance global de carbono: lo que emiten los fósiles y el cambio de uso del suelo se reparte entre lo que se queda en la atmósfera, lo que absorbe el océano y lo que absorbe la vegetación terrestre; el desbalance mide lo que la ciencia aún no explica.
Variables de la ecuación 1
SímboloSignificadoUnidad
EFOSE_{\mathrm{FOS}}emisiones fósiles y de cementoGtC/año
ELUCE_{\mathrm{LUC}}emisiones por cambio de uso del suelo (deforestación)GtC/año
GATMG_{\mathrm{ATM}}aumento del carbono en la atmósferaGtC/año
SOCEANS_{\mathrm{OCEAN}}sumidero oceánicoGtC/año
SLANDS_{\mathrm{LAND}}sumidero terrestre (vegetación y suelos)GtC/año
BIMB_{\mathrm{IM}}desbalance del presupuestoGtC/año
Figura 1Presupuesto global de carbono, año 2023

De las 11,1 GtC emitidas en 2023, 5,9 se quedaron en el aire (53 %). La vegetación y los suelos absorbieron 2,3 GtC netas.

Fósiles y cemento (fuente)10,1Cambio de uso del suelo (fuente)1Atmósfera (se acumula)5,9Océano (sumidero)2,9Tierra y vegetación (sumidero)2,3GtC/año
Ver los datos en una tabla
Datos de la figura 1: Presupuesto global de carbono, año 2023
FlujoGt C
Fósiles y cemento (fuente)10,1
Cambio de uso del suelo (fuente)1
Atmósfera (se acumula)5,9
Océano (sumidero)2,9
Tierra y vegetación (sumidero)2,3

Fuente: Friedlingstein et al. (2025), Global Carbon Budget 2024, Earth System Science Data 17, resumen.

Ejemplo resuelto 1

¿Cierra el balance de 2023?

Con los valores del Global Carbon Budget 2024 para 2023, comprueba que las fuentes igualan a los destinos más el desbalance.

Datos del ejemplo 1
DatoValorUnidadFuente
EFOSE_{\mathrm{FOS}}10,1GtC/añoGCB 2024
ELUCE_{\mathrm{LUC}}1GtC/añoGCB 2024
GATMG_{\mathrm{ATM}}5,9GtC/añoGCB 2024
SOCEANS_{\mathrm{OCEAN}}2,9GtC/añoGCB 2024
SLANDS_{\mathrm{LAND}}2,3GtC/añoGCB 2024

  1. Suma de fuentes.

    10,1+1,0=11,1 GtC10{,}1 + 1{,}0 = 11{,}1\ \mathrm{GtC}

  2. Suma de destinos conocidos.

    5,9+2,9+2,3=11,1 GtC5{,}9 + 2{,}9 + 2{,}3 = 11{,}1\ \mathrm{GtC}

  3. Diferencia: el desbalance publicado es −0,02 GtC, prácticamente cero.

    BIM=11,1−11,1≈0B_{\mathrm{IM}} = 11{,}1 - 11{,}1 \approx 0

Resultado

fraccion que queda en el aire=5,911,1=53 %\text{fraccion que queda en el aire} = \frac{5{,}9}{11{,}1} = 53\ \%

Interpretación: El balance cierra. Algo más de la mitad del carbono emitido se acumula en el aire; el resto lo absorben el océano y la vegetación.

Ejemplo resuelto 2

De gigatoneladas a partes por millón

En 2023 la atmósfera ganó 5,9 GtC, lo que subió la concentración de CO2 en 2,79 ppm (GCB 2024). ¿Cuántas GtC equivalen a 1 ppm? ¿Y cuánto CO2 emitió la humanidad en total?

Datos del ejemplo 2
DatoValorUnidadFuente
GATMG_{\mathrm{ATM}}5,9GtCGCB 2024
Δc\Delta c2,79ppmGCB 2024
EtotalE_{\mathrm{total}}11,1GtC/añoGCB 2024

  1. Factor de conversión.

    5,9 GtC2,79 ppm=2,11 GtC/ppm\frac{5{,}9\ \mathrm{GtC}}{2{,}79\ \mathrm{ppm}} = 2{,}11\ \mathrm{GtC/ppm}

  2. Para pasar de carbono a CO2 se multiplica por 44,009/12,011.

    11,1×3,664=40,7 Gt CO211{,}1 \times 3{,}664 = 40{,}7\ \mathrm{Gt\ CO_2}

Resultado

1 ppm≈2,11 GtC;E≈40,7 Gt CO21\ \mathrm{ppm} \approx 2{,}11\ \mathrm{GtC};\quad E \approx 40{,}7\ \mathrm{Gt\ CO_2}

Interpretación: El GCB publica 40,6 ± 3,2 Gt CO2 para 2023; la pequeña diferencia viene del redondeo de 11,1 GtC. Siempre revisa si una cifra está en carbono (C) o en dióxido de carbono (CO2): difieren en un factor de 3,66.

La producción primaria neta (PPN) de todo el planeta, es decir, el carbono que las plantas y el fitoplancton fijan cada año después de descontar su propia respiración, es de ≈104,9 Pg C/año (1 Pg = 1 Gt), repartida casi por igual entre tierra y océano (Field et al., 1998). La humanidad se apropia de una parte creciente: Krausmann et al. (2013) estiman que la apropiación humana de la PPN pasó de 6,9 GtC/año (13 %) en 1910 a 14,8 GtC/año (25 %) en 2005.

Figura 2Diagrama del ciclo del carbono con reservas de atmósfera, vegetación, suelos, océano y fósiles, y flechas de fotosíntesis, respiración y emisiones
Diagrama del ciclo del carbono con reservas de atmósfera, vegetación, suelos, océano y fósiles, y flechas de fotosíntesis, respiración y emisiones

Qué muestra la imagen: Atmósfera como banda superior; flecha verde de fotosíntesis desde el aire hacia las hojas; flecha de respiración y descomposición desde vegetación y suelo hacia el aire; suelo con materia orgánica y raíces; chimenea industrial con flecha de emisiones fósiles hacia el aire; pozo y veta de carbón conectados a la chimenea; océano con flechas de intercambio en ambos sentidos con el aire; área deforestada con flecha de emisión por cambio de uso del suelo.

Imagen ilustrativa generada con IA; no está a escala. Las cifras están en el texto, las ecuaciones y las tablas.

Ejercicios

  1. Cálculo●○○

    La concentración de CO2 pasó de ≈278 ppm en 1750 a 422,5 ppm en 2024 (GCB 2024). ¿Qué porcentaje aumentó?

    Ver la solución

    (422,5 − 278) ÷ 278 = 52 %. El GCB informa 52 %.

  2. Cálculo●●○

    Con el factor de 2,11 GtC por ppm, ¿cuántas ppm subiría el CO2 si se quemara de golpe y sin reponer el 1 % de toda la biomasa vegetal (≈450 Gt C; Bar-On et al., 2018)?

    Ver la solución

    1 % de 450 = 4,5 GtC; 4,5 ÷ 2,11 = 2,1 ppm, si todo quedara en el aire. En la realidad el océano y la vegetación absorberían una parte en los años siguientes.

  3. Criterio●●○

    Un artículo de prensa dice: «las plantas absorben 100 gigatoneladas de carbono al año, así que pueden compensar de sobra las emisiones fósiles». ¿Qué error conceptual comete?

    Ver la solución

    Confunde el flujo bruto (fotosíntesis o PPN) con el sumidero neto. Casi todo el carbono fijado vuelve al aire por respiración y descomposición; el sumidero neto terrestre de 2023 fue 2,3 GtC, menos de un cuarto de las emisiones fósiles.

Autoevaluación

  1. En 2023, ¿qué fracción aproximada de las emisiones humanas de CO2 quedó en la atmósfera?

    1. ≈10 %
    2. ≈25 %
    3. ≈53 %
    4. ≈90 %
    Ver la respuesta

    Respuesta: C. 5,9 de 11,1 GtC, es decir ≈53 % (GCB 2024).

  2. ¿Qué factor convierte toneladas de carbono en toneladas de CO2?

    1. 12/44
    2. 44/12 ≈ 3,66
    3. 2,12
    4. 1
    Ver la respuesta

    Respuesta: B. Relación de masas molares: 44,009/12,011 ≈ 3,664.

  3. La apropiación humana de la producción primaria neta en 2005 fue de…

    1. ≈5 %
    2. ≈13 %
    3. ≈25 %
    4. ≈60 %
    Ver la respuesta

    Respuesta: C. 14,8 GtC/año, el 25 % de la PPN de la vegetación potencial (Krausmann et al., 2013).

Referencias

  1. Friedlingstein, P., O'Sullivan, M., Jones, M. W., Andrew, R. M., Hauck, J., Landschützer, P., Le Quéré, C., Li, H., Luijkx, I. T., Olsen, A., Peters, G. P., Peters, W., Pongratz, J., Schwingshackl, C., Sitch, S., Canadell, J. G., Ciais, P., Jackson, R. B., Alin, S. R., … Zeng, J. (2025). Global Carbon Budget 2024. Earth System Science Data, 17(3), 965–1039. https://doi.org/10.5194/essd-17-965-2025
  2. Field, C. B., Behrenfeld, M. J., Randerson, J. T., & Falkowski, P. (1998). Primary production of the biosphere: Integrating terrestrial and oceanic components. Science, 281(5374), 237–240. https://doi.org/10.1126/science.281.5374.237
  3. Krausmann, F., Erb, K.-H., Gingrich, S., Haberl, H., Bondeau, A., Gaube, V., Lauk, C., Plutzar, C., & Searchinger, T. D. (2013). Global human appropriation of net primary production doubled in the 20th century. Proceedings of the National Academy of Sciences, 110(25), 10324–10329. https://doi.org/10.1073/pnas.1211349110
  4. Bar-On, Y. M., Phillips, R., & Milo, R. (2018). The biomass distribution on Earth. Proceedings of the National Academy of Sciences, 115(25), 6506–6511. https://doi.org/10.1073/pnas.1711842115

Para profundizar

Cómo citar esta lección

APA 7, para tu tesis o tu informe:

Equipo docente de biomasa360. (2026). El ciclo del carbono: reservas, flujos y el lugar de la biomasa (Versión 2026-10) [Lección del curso «Fundamentos de la biomasa y la bioeconomía»]. Academia 360, biomasa360. Recuperado el 26 de octubre de 2026, de https://biomasa360.com/academia/fundamentos-de-la-biomasa/ciclo-del-carbono/

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