Ciclo Biogeoquimicos

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

Son procesos naturales que reciclan elementos en diferentes formas químicas desde el medio ambiente hacia los organismos, y luego a la inversa. Agua, carbón, oxígeno, nitrógeno, fósforo y otros elementos recorren estos ciclos, conectando los componentes vivos y no vivos de la Tierra.

Los seres vivos necesitan alrededor de 40 elementos químicos para su desarrollo; entre ellos, los fundamentales son: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y fósforo. La existencia de éstos en la naturaleza es limitada; por ello, deben reciclarse de manera constante. Así surgen los llamados ciclos biogeoquímicos, que permiten la disponibilidad de estos elementos una y otra vez, transformándose y recirculando a través de la atmósfera, hidrosfera, litosfera y biosfera, es decir la ecósfera.

Los ciclos biogeoquímicos pueden ser de dos tipos:

• De nutrientes gaseosos. Cuya fuente de aporte es la atmósfera: Ej. carbono, oxígeno y nitrógeno.

• De nutrientes sólidos. Proporcionados por la corteza terrestre; por ejemplo: Fósforo y azufre.

Los elementos químicos que forman los seres vivos (oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, azufre y fósforo, etc.) van pasando de unos niveles tróficos a otros. Las plantas los recogen del suelo o de la atmósfera y los convierten en moléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). Los animales los toman de las plantas o de otros animales. Después los van devolviendo a la tierra, la atmósfera o las aguas por la respiración, las heces o la descomposición de los cadáveres, cuando mueren. De esta forma encontramos en todo ecosistema unos ciclos del oxígeno, el carbono, hidrógeno, nitrógeno, etc.

Gracias a los ciclos biogeoquímicos es posible que los elementos se encuentren disponibles para ser usados una y otra vez por todos los organismos.

Los elementos casi siempre se distribuyen tanto en la atmosfera como en el agua, de ahí llegan a los organismos y así sucesivamente.

Ciclo del Carbono

El carbono se encuentra en la atmósfera como bióxido de Carbono gaseoso. Las plantas toman el Bióxido de carbono directamente del medio donde vive y con él fabrican carbohidratos y algunos lípidos durante la fotosíntesis. Al alimentarse de plantas, los animales ingieren los compuestos complejos elaborados a partir de bióxido de carbono y agua. El bióxido de carbono regresa a la atmósfera a través de la respiración de los seres vivos, por desintegración bacteriana o como residuo de las combustiones.

El carbono es un ciclo biogeoquímico de gran importancia para la regulación del clima de la Tierra, y en él se ven implicadas actividades básicas para el sostenimiento de la vida. El ciclo comprende dos ciclos que se suceden a distintas velocidades:

• Ciclo biológico

• Ciclo biogeoquímico

Los pasos más importantes del ciclo del carbono son los siguientes:

a. El dióxido de carbono en la atmósfera es absorbido por las plantas y convertido en azúcar, por el proceso de fotosíntesis.

b. Los animales comen plantas y al descomponer los azúcares dejan salir carbono a la atmósfera, los océanos o el suelo.

c. Otros organismos descomponen las plantas muertas y las materias animales, devolviendo carbono al medio ambiente.

d. El carbono también se intercambia entre los océanos y la atmósfera. Esto sucede en ambos sentidos en la interacción entre el aire y el agua.

Cuando los consumidores herbívoros se alimentan de los vegetales se transfiere el carbono como materia orgánica. Los organismos de respiración aeróbica (los que utilizan oxigeno) aprovechan la glucosa durante ese proceso, al degradarse la glucosa, es decir, cuando es utilizada en su metabolismo, el carbono que la forma se libera para convertirse nuevamente en dióxido de carbono, que regresa a la atmosfera o el agua.

El carbono en el ecosistema

Ciclo del Nitrógeno

El nitrógeno es un elemento. Está presente en seres vivos como, plantas y animales. También es una parte importante para no vivos como el aire y la tierra que pisamos. Los átomos de nitrógeno no permanecen en un lugar. Se desplazan lentamente entre seres vivos o muertos, por el aire, la tierra y el agua. A este movimiento se le conoce como ciclo del nitrógeno.

La mayoría del nitrógeno que encontramos en la Tierra se encuentra en la atmósfera. Aproximadamente 80% de las moléculas en la atmósfera de la Tierra está compuesta de dos átomos de nitrógeno unidos entre sí (N2). Todas las plantas y animales necesitan nitrógeno para elaborar aminoácidos, proteínas y DNA; pero el nitrógeno en la atmósfera no se encuentra en forma que lo puedan usar.

Ciertas acciones de los humanos están causando cambios en el ciclo del nitrógeno y en la cantidad de nitrógeno que es almacenado en la tierra, agua, aire y organismos.

El uso de fertilizantes ricos en nitrógeno puede agregar demasiado nitrógeno a vías acuáticas cercanas, a medida que los fertilizantes caen en corrientes y pozos. Los restos asociados con la ganadería también agregan gran cantidad de nitrógeno a la tierra y al agua. Los crecientes niveles de nitrato hacen que las plantas crezcan muy rápido hasta que agotan los suministros y mueren. El número de animales que comen plantas aumentará cuando aumente el suministro de plantas y se quedan sin alimento cuando las plantas mueren.

Ciclo del Fósforo

El fósforo es un elemento esencial para los seres vivos, ya que forma parte de la estructura de los ácidos nucleicos, y de las moléculas productoras de energía (ATP).

Es un ejemplo de nutriente sólido que forma parte del suelo; se le encuentra en forma de fosfatos disueltos en agua, cuyo origen es la corteza terrestre.

Las plantas absorben el fósforo del suelo y lo integran al ADN, ARN y ATP de todas sus células.

Los animales lo obtienen al ingerir vegetales u otros animales.

El agua arrastra a la mayoría de los fosfatos del suelo y los conduce a través de ríos, lagos y mantos freáticos hasta depositarlos en el mar. El fósforo también es consumido por la flora y la fauna acuáticas.

Las aves marinas recuperan un poco del fosfato depositado en el mar al consumir productos acuáticos,

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