El incremento progresivo de la concentración de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera de nuestro planeta se ha relacionado con el calentamiento global del clima detectado en los últimos años. Pero dentro del ecosistema terrestre, existen ciertos mecanismos de control que limitan la cantidad de CO2 presente en la atmósfera. Entre ellos se encuentra la captación de este gas por las plantas para realizar la fotosíntesis. De este modo, el CO2 se incorpora a la estructura de los vegetales terrestres, disminuyendo, en último término, la concentración de este gas en la atmósfera.

Otro importante almacén de CO2 es el que se encuentra en ciertos sedimentos marinos. El agua de los mares contiene una cantidad de CO2 disuelto cuatro veces mayor del que se encuentra libre en la atmósfera. Parte de este CO2 se almacena en el fondo de los mares, como consecuencia de la acumulación de los restos de ciertos organismos que lo utilizan para construir sus conchas y esqueletos. La supervivencia de estos organismos es capital para controlar los efectos de esas emisiones a la atmósfera sobre el cambio climático.

Ciertos organismos invertebrados, tales como corales, bivalvos o algas, utilizan el CO2 para construir sus conchas y esqueletos a partir de la precipitación de carbono cálcico (CO3 Ca). La fórmula simplificada de este proceso, conocida como ecuación de equilibrio del dióxido de carbono, se puede expresar de la siguiente manera: H2O + CO2 + Ca++ = CO3Ca + 2 H+

Los restos y fragmentos de conchas y esqueletos calcáreos forman sedimentos tanto en zonas continentales (lagos, cursos fluviales) como marinas. Las mayores acumulaciones se concentran en zonas marinas cálidas de escasa profundidad, adosadas a continentes e islas, que definen dominios de sedimentación conocidos como plataformas carbonatadas. La acumulación de carbonatados ha sido constante durante la historia geológica. Su posterior enterramiento y consolidación ha originado un importante volumen de rocas calcáreas en la corteza terrestre. Aproximadamente, 1/6 de las rocas presentes en la corteza terrestre son de naturaleza carbonatada lo que supone un enorme almacén de CO2 fósil, que forma parte de la estructura mineral de los carbonatados. Otros se localizan en los yacimientos de hidrocarburos y carbones, así como en los hielos de los casquetes polares.

Parte del CO2 presente en la atmósfera puede disolverse en las aguas marinas, en función de la temperatura, de modo que las aguas frías son capaces de disolver mayores cantidades de este gas antes de alcanzar su nivel de saturación. De hecho, las aguas marinas frías se encuentran subsaturadas en CO2. Debido a las diferencias de densidad entre las aguas volcánicas existe un flujo continuo de las masas oceánicas frías hacia zonas de latitud inferior, donde las aguas incrementan su temperatura. Ello motiva que se alcance el límite de saturación de CO2 y que pueda ser transferido de nuevo a la atmósfera.

Sin embargo, la transferencia de CO2 de los mares es limitada cuando las condiciones ambientales son adecuadas para la producción orgánica de carbonato; en último término, la remoción del CO2 disuelto en las aguas marinas y su acumulación como sedimento carbonatado en los fondos marinos disminuye su concentración en la atmósfera. Los organismos más efectivos en la producción de carbonato son los que forman parte de los sistemas de los arrecifes, en especial los corales y algas calcáreas. Se encuentran en las zonas someras de los mares tropicales y subtropicales, entre 30°ree de latitud Norte y Sur. El de mayor extensión se localiza al este de Australia, donde forma una barrera prácticamente continua de casi 3.000 km de longitud.

Debido al papel de los organismos, el mecanismo de producción de carbonato es muy sensible a posibles cambios en el ecosistema. Por ejemplo, los aportes continentales de arcillas o limos, que quedan en suspensión en las aguas marinas, no los toleran ya que la arcilla puede cegar sus aparatos respiratorios, enterrar los sustratos duros necesarios para su fijación o disminuir e impedir la penetración de la luz necesaria para su desarrollo. Actividades humanas como la edificación de complejos turísticos en zonas costeras o la tala de bosques, con sus consecuencias sobre la erosión del terreno implican la incorporación adicional de sedimentos terrígenos y sustancias contaminantes en los medios marinos someros. Esto tiene como consecuencia la degradación de los arrecifes y la disminución en el crecimiento de las plataformas carbonatadas.

El calentamiento global de la atmósfera, debido en gran medida a las emisiones industriales de CO2, ha provocado la fusión parcial de los casquetes polares y una mayor evaporación del agua. El vapor de agua contribuye al efecto invernadero, de modo que su mayor concentración en la atmósfera va ligada a un incremento de la temperatura. Si los factores ambientales son adecuados, la remoción del CO2 atmosférico para la construcción de los arrecifes y plataformas carbonatadas puede compensar la intensidad del efecto invernadero. Sin embargo, en caso de que exista algún calentamiento de la atmósfera. De esta manera, el calentamiento inicial de la atmósfera implica capacidad de disolver CO2. Este , que ya no podrá ser captado por los organismos ni almacenado en los sedimentos carbonatados, será transferido a la atmósfera. El nuevo CO2 implica un calentamiento de la atmósfera, que, a su vez, calentará más las aguas marinas, las cuales expulsarán más CO2 a la atmósfera, etcétera.

Para algunos investigadores, el calentamiento detectado en la atmósfera terrestre es menor del que cabría esperar, teniendo en cuenta la cantidad de CO2 emitido a partir de la combustión de hidrocarburos fósiles. Esto se debe a la existencia de ecosistemas naturales que controlan la cantidad de CO2 atmosférico, en especial las plataformas marinas carbonatadas y los arrecifes de coral. Si seguimos destruyendo estos potentes reguladores climáticos caeremos en el círculo vicioso descrito, con consecuencias catastróficas para el ser humano.