La reacción general de la fotosíntesis es:
dióxido de carbono + agua + energía solar -> glucosa + oxígeno
6 CO2 + 6 H2O + energía solar -> C6H12O6 + 6 O2
Ver: ciclo del carbono
Por lo tanto, cada vez que crea oxígeno utilizando procesos de la vida, debe extraer algo de carbono de la atmósfera.
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Es probable que eso sea lo limitante para Marte si alguna vez utilizamos la fotosíntesis para crear oxígeno en la atmósfera de Marte.
En primer lugar, necesita suficiente CO2 para el proceso, así como agua.
Pero además de eso, debe almacenar y capturar todos esos compuestos orgánicos. Si los aerobios se los comen y se descomponen, entonces el CO2 regresa a la atmósfera y usted pierde el oxígeno.
En el caso de la Tierra, la captura de carbono y la liberación de oxígeno ocurrieron durante millones de años durante el evento temprano de oxígeno.
Hay un ciclo estacional muy rápido y los optimistas a veces lo ven y piensan que significa que puede crear oxígeno rápidamente al observar los cambios en el oxígeno entre el invierno y el verano. Pero eso no tiene en cuenta la necesidad de mantener los orgánicos capturados para realizar cambios permanentes en los niveles de oxígeno.
También debe tener en cuenta la baja gravedad de Marte, lo que significa que necesita más oxígeno en la atmósfera, más masa por metro cuadrado, para la misma presión parcial de oxígeno. Y también tenga en cuenta los niveles de luz más bajos a la distancia de Marte.
Chris McKay estimó que para obtener la Tierra como niveles de oxígeno, a la distancia de Marte, con los niveles de luz y los niveles de gravedad allí, entonces necesitaría tener vida fotosintética en Marte cubriendo el planeta, similar a la vida vegetal en la Tierra, por al menos 100,000 años.
Eso es bastante más rápido que la primera creación original de oxígeno en la Tierra.
El proceso capturaría varios metros de espesor de turba o madera sobre la superficie de Marte, lo que necesitaría ser capturado permanentemente.
Tal vez eso pueda acelerarse, pero seguramente en varios miles de años.
Y hay muchas cosas que pueden salir mal. Marte es muy diferente de la Tierra. En primer lugar, si movías la Tierra a la órbita de Marte, entraría en una fase de bola de nieve. Entonces Marte no tiene deriva continental, lo que significa que a largo plazo, todo el CO2 será capturado nuevamente en los océanos como piedra caliza. Puede intentar diseñar ciclos que devuelvan el CO2 a la atmósfera, pero si eso funciona, es una forma totalmente nueva de ciclo planetario, no presente en la Tierra.
Muchas otras cosas diferentes. Y cosas que salen mal. Bien podría terminar haciendo que Marte sea peor para los humanos de lo que es ahora. Y si Marte se puede terraformar en una escala de tiempo tan corta como unos pocos miles de años (de lo que dudo), entonces seguramente se puede desentrañar con la misma rapidez cuando dejas de hacer cualquier cosa de megaingeniería que hayas hecho para terraformarlo.
En cualquier caso, no es probable que permanezca terraformado durante un millón de años. Y el momento en que es más probable que necesitemos escapar de la Tierra, o más bien una especie futura que probablemente no seremos nosotros para entonces, es de unos 500 millones a mil millones de años a partir de ahora, cuando se espera que los océanos hiervan en seco.
Para más información sobre esto, vea mi 
Colores imaginados del futuro Marte: ¿qué sucede si tratamos un planeta como una placa de Petri gigante?
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Problemas con la terraformación de Marte
