Ciclos biogeoquímicos


Actividad Nº 802



 

1- Ciclo de la materia o ciclos biogeoquímicos

El agua y elementos químicos como el carbono, el nitrógeno, el azufre o el fósforo son incorporados por las plantas. Los animales que se alimentan de ellas también los absorben.
El ciclo sigue avanzando si estos animales son depredados por otros. Y cuando las plantas y los animales mueren, estos elementos retornan al suelo o al ambiente gracias a los descomponedores. Así, vuelven a estar disponibles para reingresar a los organismos en forma cíclica.
 
Los ciclos biogeoquímicos pueden ser:
 
- De nutrientes gaseosos: Cuya fuente de aporte es la atmósfera. Ej. carbono, oxígeno y nitrógeno
- De nutrientes sólidos: Proporcionados por la corteza terrestre. Ej. el fósforo y el azufre.
 
 

1.1- Ciclo del carbono, ¿cómo funciona?
 
- Mediante la fotosíntesis, las plantas transforman el CO2 atmosférico, o del agua, en materia orgánica (carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos), de la que se alimentan los seres vivos a través de las cadenas alimentarias,  donde pasa a formar parte del cuerpo de estos seres vivos.
 
Luego el Carbono es devuelto al ambiente :
 
- Mediante el proceso de respiración: Durante la respiración, los animales y las plantas consumen materia orgánica y devuelven el CO2 a la atmósfera o al agua.
 
- Mediante los procesos de combustión: El carbono es incorporado a la atmósfera mediante los procesos de combustión que se generan en los incendios forestales, la actividad volcánica y el uso de petróleo, gas natural o carbón, en actividades industriales, de transporte y domésticas.
 
- Mediante la descomposición : Los restos de los animales y vegetales son descompuestos por las bacterias. En este proceso, se libera el CO2 a la atmósfera o al agua, donde es utilizado nuevamente por las plantas.
 
Así se inicia un ciclo más.
 

1.2- Ciclo del oxígeno
 
Los seres vivos toman el oxígeno del aire. Junto con el carbono, hidrógeno y nitrógeno lo utilizan para construir nuevas células en su cuerpo. El oxígeno vuelve a la atmósfera gracias a las plantas para tomar dióxido de carbono. El oxígeno vuelve al ambiente con la respiración de las plantas y animales.
 
 
1.3- Ciclo del nitrógeno
 
El nitrógeno es el elemento químico que forma parte de las proteínas y de los ácidos nucleicos. Se encuentra en la atmósfera en un 78 % y en los restos orgánicos en descomposición.
La principal fuente de nitrógeno es el N2 atmosférico pero no es utilizable por la mayoría de los seres vivos, ya que sólo determinadas bacterias tienen la capacidad de utilizarlo.
Son las bacterias nitrificantes, que viven en las raíces de las plantas leguminosas (alfalfa y frejol), las fijadoras del nitrógeno. Estas bacterias transforman el N2 en nitritos y nitratos. Con ellos las plantas forman proteínas, que se incorporan a los animales a través de la cadena trófica.
 
Cuando las plantas y animales mueren, mediante la descomposición se produce una transformación química de los compuestos nitrogenados, convirtiéndose en nitrógeno amoniacal (actividad denominada amonificación), última etapa de la mineralización del nitrógeno que está contenido en la materia orgánica del suelo.
 
Este amoniaco vuelve a ser en parte recuperado por las plantas, pero el resto alcanza el medio acuático o simplemente permanece en el suelo, donde será convertido en nitrógeno nítrico por los microorganismos, en un proceso que se denomina nitrificación y que es aprovechado de nuevo por las plantas. Los nitratos pueden volver a la atmósfera mediante la desnitrificación, o ser eliminado del suelo por lixiviación (disolución en el agua) y posterior arrastrado a los ríos y lagos.
 
 
1.4- Ciclo del fósforo
 
El fósforo es un elemento esencial para los seres vivos, ya que forma parte de la estructura de las ácidos nucléicos, 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 orígen 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 y otros animales.
 
Los restos de animales y vegetales muertos, así como los materiales de desecho, sufren la acción de bacterias fosfatizantes, las cuales liberan los fosfatos incorporándolos al suelo.
 
El agua arrastra los fosfatos del suelo y los conduce por ríos, lagos y mantos freáticos hasta depositarlos en el mar.
El fósforo también es consumido por la flora y fauna acuáticas.

Las aves marinas recuperan un poco del fosfato depositado en el mar al consumir productos acuáticos, pero la mayor parte de este elemento no vuelve al ciclo, por lo que prácticamente todo el fósforo que circula es producto de nuevas aportaciones de la propia tierra.

 

1.5- Ciclo del azufre

El azufre es un nutriente secundario requerido por plantas y animales para realizar diversas funciones. En la naturaleza, se encuentra principalmente en el suelo, formando sulfatos, que las plantas absorben por las raíces y convierten en aminoácidos. 

Algunos de los compuestos sulfúricos presentes en la tierra son llevados al mar por los ríos. Este azufre es devuelto a la tierra por un mecanismo que consiste en convertirlo en compuestos gaseosos, como el ácido sulfhídrico y el dióxido de azufre. Estos penetran en la atmósfera y vuelven a tierra firme. Por lo general son lavados por las lluvias, aunque parte del dióxido de azufre puede ser directamente absorbido por las plantas desde la atmósfera.

Las bacterias descomponedoras desempeñan una importante función en el reciclaje del azufre. Cuando está presente en el aire, la descomposición de los compuestos del azufre produce sulfato. 

La oxidación del bióxido de azufre y su disolución en el agua de lluvia produce ácido sulfhídrico y sulfatos, formas principalmente bajo las cuales regresa el azufre a los ecosistemas terrestres. El carbón mineral y el petróleo contienen también azufre y su combustión libera bióxido de azufre a la atmósfera. 

El siguiente cuadro explica este proceso:

1- Las plantas utilizan el azufre en forma de sulfato para realizar sus funciones vitales.

2- Los animales herbívoros (consumidores primarios) incorporan el azufre cuando se alimentan de estas plantas. 

3- Los animales carnívoros, al consumir los tejidos de su presa, incorporan el azufre a su propio tejido.

4- Cuando los animales carnívoros mueren, las bacterias descomponedoras convierten sus restos de nuevo en sulfato.

5- Los nuevos sulfatos pasan al suelo y lo enriquecen para que las plantas utilicen nuevamente su azufre. 

6- El azufre puede llegar a la atmósfera como sulfuro de hidrógeno o dióxido de azufre, gases provenientes de volcanes activos y por la descomposición de la materia orgánica. 


 


Creado por Portal Educativo. Fecha: 2009-01-03. Se autoriza uso citando www.portaleducativo.net. Prohibido su uso con fines comerciales.
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