CICLOS BIOGEQUIMICOS

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS Y SU INFLUENCIA EN LOS ECOSISTEMAS

Hemos visto que la materia circula desde el mundo vivo (organismos fotosintéticos, consumidores y descomponedores) hacia el ambiente y de regreso; tal circulación constituye los ciclos biogeoquímicos. Debemos ver al planeta Tierra como un sistema cerrado en el que no entra ni sale materia (ley de conservación de la materia, ésta no se destruye, sólo se transforma). Las sustancias utilizadas por los organismos no pueden "perderse", aunque pueden llegar a sitios en que resultan inaccesibles para los organismos por un largo periodo. Casi siempre la materia se reutiliza y recircula varias veces, tanto dentro de los ecosistemas como entre ellos.

Cuatro ciclos de la materia (carbono, nitrógeno, fósforo y agua) son representativos de todos los ciclos biogeoquímicos. Son de vital importancia porque en ellos participan sustancias utilizadas por los organismos para formar los componentes químicos de las células.

EL BIÓXIDO DE CARBONO Y EL CICLO DEL CARBONO

El carbono es necesario para los organismos pues necesitan proteínas, aminoácidos, carbohidratos, lípidos y otras moléculas esenciales para la vida que contienen dicho elemento.

El bióxido de carbono, C02, existe en la atmósfera como un gas el cual forma el 0,03% de la atmósfera.

En el océano y el agua dulce el CO2 está disuelto; en rocas está como CO3, HCO3 y como CaC03.

El carbono ingresa en plantas, algas y cianobacterias como C02, el cual es incorporado en moléculas orgánicas (glucosa) por la fotosíntesis.

Muchas de estas moléculas son usadas como combustible celular por los productores que las generan, los consumidores que se alimentan de ese productor o por un desintegrador que degrade los restos de los productores o de los consumidores. Así, el bióxido de carbono es devuelto a la atmósfera por el proceso de respiración celular.

ACTIVIDADES HUMANAS QUE AFECTAN EL CICLO DEL CARBONO

Desde la Revolución Industrial el ser humano ha quemado grandes cantidades de combustibles fósiles. Esto junto con el hecho de usar maderas como combustible y la quema de grandes extensiones de bosques ha liberado dióxido de carbono a la atmósfera a un ritmo mayor al que

Los organismos productores y el océano pueden absorber. El aumento de C02 en la atmósfera ha propiciado cambios en el clima, llamados en general calentamiento global, lo cual ha generado el aumento del nivel del mar, cambios en los patrones de lluvias, desaparición de bosques y extinción de organismos.

BACTERIAS Y CICLO DEL NITRÓGENO

El nitrógeno es crucial para todos los organismos porque es parte esencial de las moléculas de proteínas, ácidos nucleicos y clorofila. En la atmósfera terrestre el 78% es de nitrógeno gaseoso (N2). Por ello parecería imposible una deficiencia de este elemento. Sin embargo el nitrógeno molecular es tan estable que no se combina con facilidad con otros elementos. El N2 debe ser transformado para que haga parte de los organismos. La reacción que separa el nitrógeno molecular y combina átomos resultantes con oxígeno e hidrogeno requiere mucha energía.

ETAPAS DEL CICLO DEL NITROGENO

1. LA FIJACIÓN DEL NITRÓGENO:

Es un proceso biológico y químico donde se convierte nitrógeno gaseoso en amoníaco, una forma importante de nitrógeno para las plantas. Esta fijación la realizan bacterias llamadas fijadoras presentes en el suelo y ambientes acuáticos como cianobacterias las cuales rompen el N2 usando la enzima nitrogenasa.

2. LA NITRIFÍCACIÓN

Es la conversión de amoníaco (NH3) en nitrato (NO3), una forma importante también usada por las plantas. Es llevado a cabo por bacterias nitrificantes del suelo (Nitrosomas, Nitrococcus y Nitrobacter)

3. La asimilación

Es la conversión de nitratos o amoníaco (que las raíces de plantas absorben) en proteínas, clorofila y otros compuestos nitrogenados por las plantas; la conversión de proteínas vegetales en proteínas animales también se considera asimilación (la cual sucede cuando los consumidores comen tejidos de las plantas).

4. LA AMONIFICACIÓN

Es la conversión de nitrógeno orgánico en amoníaco. Comienza con la producción de desechos nitrogenados (como urea de la orina) y ácido úrico (en las excretas de las aves).

Las bacterias que realizan este proceso están en el suelo y ambiente acuáticos y se llaman bacterias amonificantes.

5. LA DESNITRIFICACIÓN

Convierte nitrato en nitrógeno gaseoso. Lo realizan las bacterias desnitrificantes las cuales son anaerobias por lo que viven y prosperan en ambientes con poco o nada de oxígeno.

Ciclo del fósforo

Este ciclo carece de compuestos gaseosos de importancia bio¬lógica. El fósforo se libera por erosión de la roca en la forma de fosfato inorgánico (P043), el cual es absorbido del suelo por las raíces de las plantas. Éstas incorporan el fósforo en compues¬tos como ácidos nucleicos y fosfolípidos. Los animales obtie¬nen del alimento el fósforo que necesitan. Los organismos desintegradores devuelven fosfato inorgánico al ambiente. El fósforo puede salir del ciclo durante millones de años cuando es llevado al océano y se deposita en el lecho marino.

ACTIVIDADES HUMANAS QUE AFECTAN EL CICLO DEL FÓSFORO

Una vez que el fósforo pasa de los ambientes terrestres a los ecosistemas acuáticos su regreso a tierra es muy lento. Deter¬minadas actividades humanas aceleran la pérdida a largo plazo del fósforo presente en los ecosistemas terrestre.

Un ejemplo de lo anterior

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