Ciclos Biogeoquimicos

CICLOS BIOGEOQUIMICOS

Cualquier elemento que un organismo necesite para vivir, crecer y reproducirse se llama nutrimento o nutriente. Los organismos vivos necesitan de 30 a 40 elementos químicos, aunque el número y tipos de estos elementos pueden variar con los distintos organismos. En general, tales nutrientes se encuentran en diversos compuestos.

Los elementos requeridos por los organismos en grandes cantidades se denominan macronutrientes. Son ejemplos: el carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, fósforo, azufre, calcio, magnesio y potasio. Estos elementos y sus compuestos constituyen el 97% de la masa del cuerpo humano, y más de 95% de la masa de todos los organismos. Los 30 o más elementos requeridos por los organismos en cantidades pequeñas, o trazas, se llaman micronutrientes. Son ejemplos el hierro, cobre, zinc, cloro y yodo.

La mayor parte de las sustancias químicas de la tierra no ocurren en formas útiles para los organismos que viven en el planeta. Afortunadamente, los elementos y sus compuestos necesarios como nutrientes para la vida sobre la tierra, son ciclados continuamente en vías complejas a través de las partes vivas y no vivas de la ecósfera, y convertidas en formas útiles por una combinación de procesos biológicos, geológicos y químicos. Este ciclamento de los nutrientes desde el ambiente no vivo (depósitos en la atmósfera, la hidrosfera y la corteza de la tierra) hasta los organismos vivos, y de regreso al ambiente no vivo, tiene lugar en los ciclos biogeoquímicos (literalmente, de la vida (bio) en la tierra (geo), estos ciclos, activados directa o indirectamente por la energía que proviene del Sol, incluyen los del carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y del agua (hidrológicos).

Estos elementos circulan a través del aire, el suelo, el agua y los seres vivos. Gracias a los ciclos biogeoquímicos es posible que los elementos se encuentres disponibles para ser usados una y otra vez por otros organismos; sin estos la vida se extinguiría. El término ciclo biogeoquímico se deriva del movimiento cíclico de los elementos que forman los organismos biológicos (bio) y el ambiente geológico (geo) e intervienen en un cambio químico.

Hay tres tipos de ciclos biogeoquímicos interconectados.

En los ciclos gaseosos, los nutrientes circulan principalmente entre la atmósfera (agua) y los organismos vivos. En la mayoría de estos ciclos los elementos son reciclados rápidamente, con frecuencia en horas o días. Los principales ciclos gaseosos son los del carbono, oxígeno y nitrógeno.

En los ciclos sedimentarios, los nutrientes circulan principalmente en la corteza terrestre (suelo, rocas y sedimentos) la hidrosfera y los organismos vivos. Los elementos en estos ciclos, generalmente reciclados mucho más lentamente que en los ciclos atmosféricos, porque los elementos son retenidos en las rocas sedimentarias durante largo tiempo, con frecuencia de miles a millones de años y no tienen una fase gaseosa. El fósforo y el azufre son dos de los 36 elementos reciclados de esta manera.

Ciclos Biogeoquímicos

Son procesos naturales que reciclan elementos en diferentes formas químicas desde el medio ambiente hacia los organismos, y luego a la inversa. Asimismo, el término ciclo biogeoquímico deriva del movimiento cíclico de los elementos que forman los organismos biológicos (bio) y el ambiente geológico (geo) e interviene un cambio químico; además, los ciclos biogeoquímicos tienen una zona abiótica, que suele contener grandes cantidades de elementos biogeoquímicos, pero el flujo de los mismos es lento, ya que tienen largos tiempos de residencia; y una zona biótica, cuyo flujo es rápido, pero tiene poca cantidad de sustancias que permiten que formen parte de los seres vivos.

Por otra parte, todos los ciclos biogeoquímicos poseen dos grandes partes:

a) Depósito: Es de movimiento lento, grande, donde se encuentra la mayor parte de las sustancias, de la naturaleza inorgánica.

b) Pozo de Intercambio: Es la parte que se mueve entre los seres vivos y el ambiente.

Y de acuerdo con el lugar donde se encuentra el depósito, se dividen en:

a) Ciclos Gaseosos: El depósito se halla en la atmósfera o en el océano.

b) Ciclos Sedimentarios: El cual se encuentran en el suelo.

A todo esto, existen diversos ciclos biogeoquímicos los cuales son:

Ciclo del Agua.

Es el proceso de circulación del agua entre los distintos compartimentos de la hidrosfera; además, se trata de un ciclo biogeoquímico en el que hay una intervención mínima de reacciones químicas, y el agua solamente se traslada de unos lugares a otros o cambia de estado físico, asimismo el agua de la hidrosfera procede de la desgasificación del manto, donde tiene una presencia significativa, por los procesos del vulcanismo. Es por ello, que el ciclo del agua comprende los siguientes pasos:

a) Evaporación: El ciclo del agua comienza con la evaporación del agua desde la superficie del océano, donde la radiación solar favorece que continuamente se forme vapor de agua. El vapor de agua, menos denso que el aire, asciende a capas más altas de la atmósfera, donde se enfría y se condensa formando nubes.

b) Condensación: A medida que se eleva el aire humedecido se enfría y el vapor se transforma en agua.

c) Precipitación: Las gotas de agua se juntan y forman las nubes, las que luego caen por su propio peso. Si en la atmósfera hace mucho frío, el agua cae como nieve o granizo, y si es más cálida, cae como gotas de lluvia.

d) Absorción: El agua de lluvia se filtrará a través del suelo, formando capas de agua subterráneas.

e) Transpiración de las plantas: El agua que absorben las plantas es eliminada, por medio de las hojas, flores y tallos, en forma de vapor de agua.

No obstante, en varias fases del ciclo hidrológico, el agua es tomada por animales y plantas para sus procesos metabólicos y luego es devuelta a la atmósfera en forma de vapor, mediante la respiración, la orina, el sudor, la transpiración según sea el caso, con lo cual el ciclo se renueva.

Ciclo del Oxígeno.

Es la cadena de reacciones y procesos que describen la circulación del oxígeno en la biosfera terrestre. Al respirar, los animales y los seres humanos tomamos del aire el oxígeno que las plantas producen y luego exhalamos gas carbónico; donde las plantas, a su vez, toman el gas carbónico que los animales y los seres humanos exhalamos, para utilizarlo en el proceso de la fotosíntesis.

No obstante, las plantas, los animales y los seres humanos intercambian oxígeno y gas carbónico todo el tiempo, el cual los vuelven a usar y los reciclan. A esto se le llama el ciclo del oxígeno.

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