Ciclos Biogeoquímicos
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Carbono. Nitrógeno. Fosforo Azufre Agua. Ciclos Biogeoquímicos.
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Carbono.
Nitrógeno.
Fosforo
Azufre
Agua.
Ciclos Biogeoquímicos.
Son las trayectorias que siguen ciertos elementos
básicos de los que están compuestos todos los
organismos vivos.
Es una recirculación de nutrientes indefinida.
Dichas trayectorias son cíclicas.
Tipos de Ciclos Biogeoquímicos
Sedimentarios: los nutrientes circulan principalmente
en la corteza terrestre (suelo, rocas, sedimentos, etc)
la hidrosfera y los organismos vivos. Los elementos
en estos ciclos son generalmente reciclados mucho
más lentamente que en el ciclo gaseoso, además el
elemento se transforma de modo químico y con
aportación biológica en un mismo lugar geográfico.
Los elementos son retenidos en las rocas
sedimentarias durante largo periodo de tiempo con
frecuencias de miles a millones de años. Ejemplos de
este tipo de ciclos son el FÓSFORO y el AZUFRE.
Gaseosos: los nutrientes circulan principalmente
entre la atmósfera y los organismos vivos.
En la mayoría de estos ciclos los elementos son
reciclados rápidamente, con frecuencia de horas o
días. Este tipo de ciclo se refiere a que la
transformación de la sustancia involucrada cambia
de ubicación geográfica y que se fija a partir de una
materia prima gaseosa. Ejemplos de ciclos
gaseosos son el CARBONO, el NITRÓGENO y
AGUA.
Ciclo del carbono.
Carbono: C, elemento de la tabla periódica con
numero atómico de 12.01 UMA, y Valencia de 2 y 4.
Terrestre .- 2000 MMTM
Geológicos: 4000 MMTM
Oceánicos: 38000 MMTM
El carbono es elemento básico en la formación de las
moléculas de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos
nucleicos, pues todas las moléculas orgánicas están
formadas por cadenas de carbonos enlazados entre sí.
La reserva fundamental de carbono, en moléculas de
CO2 que los seres vivos puedan asimilar, es la
atmósfera y la hidrosfera.
Este gas está en la atmósfera en una concentración de
más del 0,03% y cada año aproximadamente un 5% de
estas reservas de CO2, se consumen en los procesos
de fotosíntesis, es decir que todo el anhídrido carbónico
se renueva en la atmósfera cada 20 años.
La vuelta de CO2 a la atmósfera se hace cuando
en la respiración los seres vivos oxidan los
alimentos produciendo CO2.
En el conjunto de la biosfera la mayor parte de la
respiración la hacen las raíces de las plantas y
los organismos del suelo.
Los seres vivos acuáticos toman el CO2 del agua.
La solubilidad de este gas en el agua es muy
superior a la de otros gases, como el O2 o el N2,
porque reacciona con el agua formando ácido
carbónico.
En los ecosistemas marinos algunos organismos
convierten parte del CO2 que toman en CaCO3 que
necesitan para formar sus conchas, caparazones o
masas rocosas en el caso de los arrecifes.
Cuando estos organismos mueren sus caparazones
se depositan en el fondo formando rocas
sedimentarias calizas en el que el C queda retirado
del ciclo durante miles y millones de años. Este C
volverá lentamente al ciclo cuando se van
disolviendo las rocas.
Ciclo del carbono en el ambiente
acuático.
DESISTEGRADORES.
ACTIVIDAD
CO2
QUIMIOTROFOS
HERBIVOROS
GRIETAS TERMALES
ROCAS DE CARBONATO
PLANTAS FOTOSINTETICAS
CAPATACIÓN DE CARBONO COMPLEJO
RESPIRACIÓN CAPATACIÓN
MUERTEMUERTE
RESPIRACIÓN
FOTOSINTÉSIS
RESPIRACIÓN
Ciclo del nitrógeno. Los organismos emplean el nitrógeno en la síntesis
de proteínas, ácidos nucleicos (ADN y ARN) y otras
moléculas fundamentales del metabolismo.
Su reserva fundamental es la atmósfera, en donde
se encuentra en forma de N2, esta molécula no puede
ser utilizada directamente por la mayoría de los seres
vivos (exceptuando algunas bacterias).
Esas bacterias y algas cianofíceas que pueden usar
el N2 del aire juegan un papel muy importante en el
ciclo de este elemento al hacer la fijación del
nitrógeno.
El amonio (NH4+) y el nitrato (NO3
-) lo
pueden tomar las plantas por las raíces
y usarlo en su metabolismo. Usan esos
átomos de N para la síntesis de las
proteínas y ácidos nucleicos. Los
animales obtienen su nitrógeno al comer
a las plantas o a otros animales.
En el metabolismo de los compuestos
nitrogenados en los animales acaba
formándose ión amonio que es muy
tóxico y debe ser eliminado.
Esta eliminación se hace en:
Forma de amoniaco (algunos peces y
organismos acuáticos),
Forma de urea (el hombre y otros mamíferos)
Forma de ácido úrico (aves y otros animales de
zonas secas).
Estos compuestos van a la tierra o al agua de
donde pueden tomarlos de nuevo las plantas o
ser usados por algunas bacterias.
Ciclo del Fosforo
El fósforo es un componente esencial de los
organismos. Forma parte de los ácidos
nucleicos (ADN y ARN); del ATP y de otras
moléculas que tienen PO43- y que almacenan la
energía química; de los fosfolípidos que forman
las membranas celulares; y de los huesos y
dientes de los animales. Está en pequeñas
cantidades en las plantas, en proporciones de un
0,2%, aproximadamente. En los animales hasta
el 1% de su masa puede ser fósforo.
Su reserva fundamental en la naturaleza es la
corteza terrestre. Por meteorización de las rocas
o sacado por las cenizas volcánicas, queda
disponible para que lo puedan tomar las plantas.
Con facilidad es arrastrado por las aguas y llega
al mar. Parte del que es arrastrado sedimenta al
fondo del mar y forma rocas que tardarán
millones de años en volver a emerger y liberar de
nuevo las sales de fósforo.
Es el principal factor limitante en los
ecosistemas acuáticos y en los lugares en los
que las corrientes marinas suben del fondo,
arrastrando fósforo del que se ha ido
sedimentando, el plancton prolifera en la
superficie. Al haber tanto alimento se
multiplican los bancos de peces, formándose
las grandes zonas de pesca. (costas
occidentales de Africa y América del Sur y
otras)
Ciclo del azufre.
Es menos importante que los otros elementos,pero imprescindible porque forma parte de lasproteínas.
Su reserva fundamental es la corteza terrestrey es usado por los seres vivos en pequeñascantidades.
La actividad industrial del hombre estaprovocando exceso de emisiones de gasessulfurosos a la atmósfera y ocasionandoproblemas como la lluvia ácida.
Ciclo hidrológico.
Distribución del agua en la Tierra.
Casi la totalidad del agua se encuentra en los
mares y océanos en forma de agua salada. De
las aguas dulces la mayor parte está en forma
de hielo y en aguas subterráneas. El agua
situada sobre los continentes y la que está en la
atmósfera son las cantidades proporcionalmente
menores, aunque su importancia biológica es
grande.
Distribución del agua
Agua líquida oceánica 1322·106 km3
Agua sólida oceánica 26·106 km3
Epicontinentales 225 000 km3
En la atmósfera 12 000 km3
Aguas subterráneas 2-8 ·106 km3
Al año se evaporan 500 000 km3 de agua, lo que da un
valor medio de 980 l/m2 o mm.
Como en la atmósfera permanecen constantemente
sólo 12 000 km3.
Aunque la media, tanto de la evaporación como de la
precipitación sea de 980 mm, la distribución es irregular,
especialmente en los continentes.
El tiempo medio que una molécula de agua
permanece en los distintos tramos del ciclo es:
En la atmósfera 9-10 días
En los ríos 12-20 días
En lagos 1-100 años
En acuíferos subterráneos 300 años
En océanos 3 000 años
