Ciclo del cloro
El ciclo del cloro (Cl) es el ciclo biogeoquímico del cloro a través de la atmósfera , la hidrosfera , la biosfera y la litosfera . El cloro se encuentra más comúnmente como iones de cloruro inorgánico o en una serie de formas orgánicas cloradas . [1] [2] Se han identificado más de 5000 compuestos orgánicos clorados producidos biológicamente. [3]
El ciclado del cloro en la atmósfera y la creación de compuestos de cloro por fuentes antropogénicas tienen importantes efectos sobre el cambio climático y el agotamiento de la capa de ozono. El cloro desempeña papeles esenciales en muchos procesos biológicos, incluidos numerosos papeles en el cuerpo humano. [6] También actúa como un cofactor esencial en las enzimas involucradas en la fotosíntesis de las plantas . [3]
Troposfera
El cloro desempeña un papel importante en el ciclo atmosférico y el clima, incluidos, entre otros, los clorofluorocarbonos (CFC). [7] El principal flujo de cloro hacia la troposfera proviene de la pulverización de aerosoles de sal marina. Tanto el cloro orgánico como el inorgánico se transfieren a la troposfera desde los océanos. [2] La combustión de biomasa es otra fuente de formas orgánicas e inorgánicas de cloro a la troposfera desde el depósito terrestre. [2] Por lo general, las formas orgánicas de cloro son muy poco reactivas y se transferirán a la estratosfera desde la troposfera. El principal flujo de cloro desde la troposfera se produce a través de la deposición superficial en los sistemas hídricos.
Hidrosfera
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Los océanos son la mayor fuente de cloro en la hidrosfera de la Tierra. [2] En la hidrosfera, el cloro existe principalmente como cloruro debido a la alta solubilidad del ion Cl − . [3] La mayoría de los flujos de cloro se encuentran dentro de la hidrosfera debido a la solubilidad y reactividad de los iones de cloruro dentro de los sistemas de agua. [2] La criosfera puede retener algo de cloro depositado por la lluvia y la nieve, pero la mayoría se eluye en los océanos.
Litosfera
La mayor reserva de cloro reside en la litosfera, dondeEn el manto de la Tierra se encuentran 2,2 × 10 22 kg de cloro global . [2] Las erupciones volcánicas liberarán esporádicamente altos niveles de cloro como HCl en la troposfera , pero la mayor parte del flujo de cloro terrestre proviene de fuentes de agua de mar que se mezclan con el manto. [2]
El cloro ligado orgánicamente es tan abundante como los iones de cloruro en los sistemas terrestres del suelo o en la pedosfera . [1] El descubrimiento de múltiples genes mediadores de Cl en microorganismos y plantas indica que numerosos procesos bióticos utilizan cloruro y producen compuestos orgánicos clorados, así como muchos procesos abióticos. [1] [3] [4] [5] Estos compuestos clorados pueden luego volatilizarse o lixiviarse de los suelos, lo que convierte al entorno del suelo en un sumidero global de cloro. [1] Se ha descubierto que múltiples procariotas anaeróbicos contienen genes y muestran actividad para la volatilización de compuestos orgánicos clorados [8]
Procesos biológicos
La capacidad del cloro de disociarse completamente en el agua es también la razón por la que es un electrolito esencial en muchos procesos biológicos. [6] El cloro, junto con el fósforo , es el sexto elemento más común en la materia orgánica . [1] Las células utilizan el cloruro para equilibrar el pH y mantener la presión de turgencia en equilibrio. La alta conductividad eléctrica de los iones Cl − es esencial para la señalización neuronal en el cerebro y regula muchas otras funciones esenciales en biología [9]
Compuestos clorados antropogénicos
Los efectos destructores de los clorofluorocarbonos (CFC) sobre el ozono en la Antártida han sido ampliamente estudiados desde la década de 1980. [7] La baja reactividad de los CFC le permite alcanzar la estratosfera superior , donde interactúa con la radiación UV-C y forma iones de cloruro altamente reactivos que interactúan con el metano. [7] Estos iones de cloro altamente reactivos también interactuarán con compuestos orgánicos volátiles para formar otros ácidos que destruyen el ozono. [10]
El cloro-36 es el isótopo radiactivo que se produce en muchas instalaciones nucleares como subproducto residual. [3] Su vida media es de 100.000 años.3,01 × 10 5 años , su movilidad en la pedosfera y su capacidad de ser absorbido por los organismos lo han convertido en un isótopo de gran preocupación entre los investigadores. [3] La alta solubilidad y baja reactividad del 36 Cl − también lo han convertido en una aplicación útil para la investigación del ciclo biogeoquímico del cloro, ya que la mayoría de las investigaciones lo utilizan como trazador isotópico [1] [3] [4] [5] [7]
Referencias
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