CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Estos ciclos estudian la forma en que recirculan en la biosfera los elementos básicos de la materia viva, con los cuales se conforman los nutrientes, con los que se alimentan los organismos, es por ello que también se les conoce como ciclos de nutrientes.
A estos ciclos se les denomina biogeoquímicos, porque durante un tiempo se encuentran formando parte de los seres vivos a los que llegan por los vegetales generalmente y en otro momento, son parte de la materia inerte en el planeta y además se trasladan de unos a otros por medio de reacciones químicas.
Ciclo del nitrógeno:
El nitrógeno se encuentra abundantemente en la atmósfera en forma diatómica como uno de los gases que forman parte de ella y constituye el 79% de los gases que se encuentran en el aire; es decir, el depósito principal del nitrógeno lo 45 constituye la atmósfera por lo que la circulación de este elemento se considera un ciclo de tipo gaseoso.
El nitrógeno es un constituyente importante de los aminoácidos que formen proteínas en las seres vivos y son los vegetales, los que integran el nitrógeno a los ecosistemas al absorberlo por las raíces como nitratos, pero se requiere de transformaciones previas para ser transformado en nitratos. Los vegetales lo absorben y lo fijan en los aminoácidos por medio de procesos bioquímicos, para que posteriormente los animales lo obtengan fundamentalmente como aminoácidos al consumir vegetales y fabriquen proteínas. Al eliminar productos de desecho, estos llevan compuestos nitrogenados como urea, amoniaco, ácido úrico que liberan nitrógeno por acción bacteriana. Al morir vegetales y animales los descomponedores lo liberan de la materia orgánica en forma de amoniaco que nuevamente se transforma en nitratos por acción bacteriana o bien en nitrógeno libre que vuelve a la atmósfera.
2) Tipos de fijación de N2
3) Absorción de N2 por vegetales y animales
4) Descomposición de productos nitrogenados que eliminan los seres vivos
5) Descomposición de nitrógeno
Ciclo de carbono:
El carbono es el elemento más importante en la formación de la materia orgánica, ya que todo el fenómeno bioquímico de la vida se basa en el reciclaje de este elemento. La mayor parte del carbono que se encuentra en el planeta, en forma de gas, está en la atmósfera en forma de bióxido de carbono (CO2), el que es un gas y la forma sólida está en los depósitos de petróleo o de carbón natural.
El carbono llega a los seres vivos por medio de los vegetales que capturan CO2, y mediante la fotosíntesis, utilizando también agua; transforman estas moléculas en carbohidratos con los que las plantas realizan sus funciones vitales.
Posteriormente, los vegetales sirven de alimento a los consumidores y el carbono pasa a los animales. Después, al respirar los organismos liberan nuevamente CO2. Al analizar las reacciones de la fotosíntesis y la respiración puede apreciarse este proceso.
2) Fijación por los vegetales para formar glucosa.
3) Formación de CO2 por respiración.
4) Desprendimiento industrial de CO2
5) Desprendimiento de CO2 por emanaciones volcánicas.
6) Formación de petróleo que contiene hidrocarburos utilizados como combustibles después.
7) Disolución en agua cornobi.
Ciclo de fósforo:
El fósforo en los seres vivos forma parte de los ácidos nucleicos, ADN y ARN, compuestos muy importantes porque son moléculas transmisoras de la información genética. Asimismo, forma parte de las moléculas que transfieren energía en las reacciones celulares (ATP y ADP). Casi todas las reacciones celulares necesitan fósforo.
El ciclo del fósforo inicia cuando éste es disuelto, de los sedimentos, por el agua rrastrándolo hacia el mar, donde puede quedar disuelto o puede sedimentarse en los fondos marinos. El fósforo disuelto que no llega al mar es absorbido por las raíces de los vegetales incorporándose a su organismo. Posteriormente, el fósforo llega a los animales cuando estos ingieren vegetales. Al morir vegetales y animales, o al excretar productos de desecho, las bacterias fosfatizantes degradan la materia orgánica y la transforman en fosfatos inorgánicos que pueden volver a diluirse para, de esta manera cerrar el ciclo.
El fósforo que se disuelve y va al mar puede devolverse al ciclo por medio de aves marinas y por los peces que lo eliminan como productos de desecho. Son conocidos los 50 depósitos de guano del Perú, que es el excremento de aves marinas y que el ser humano utiliza para fertilizar; por consiguiente, decimos que las aves marinas desempeñan un papel importante en el reciclaje del fósforo; sin embargo, actualmente la articipación de las aves es cada vez menor, tal vez por la alarmante desaparición de éstas, causada por la contaminación en los litorales, frecuentados por el hombre.
En cuanto a los peces, a pesar de que el hombre pesca grandes cantidades de ellos, se calcula que ya poca cantidad de este nutriente regresa al ciclo por este medio. De esta manera, la posibilidad de reciclar el fósforo disminuye continuamente y se sabe que la agricultura intensa disminuye los depósitos disponibles de fosfato disueltos.
1) Depósito principal en rocas, huesos o guano.
2) Erosión por aire o lluvia para formar fosfatos disueltos.
3) Absorción por vegetales de fosfatos disueltos.
4) Consumo de vegetales por animales, el fosfato se ha transformado en DNA y otros compuestos orgánicos.
5) Descomposición de organismos muertos por medio de bacterias fosfatizantes.
6) Arrastre hacia el mar de organismos muertos o sus desperdicios formando depósitos.
7) Fijación en peces y aves marinas.
Ciclo del azufre:
Este elemento es importante bioquímicamente puesto que forma parte de las proteínas, y es parte de la molécula de algunos aminoácidos.
Ecológicamente hay compuestos de azufre que actúan combinándose con otros y que tienen gran repercusión ecológica.
Asimismo, el azufre circula por el ecosistema siguiendo las redes tróficas y al llegar a los
descomponedores éstos los liberan al medio en forma de sulfatos (SO= 4) principalmente,
y de ahí es absorbido por los vegetales para llegar después a todos los seres vivos. Sin embargo, hay microorganismos, generalmente bacterias, que usan y lo transforman 52 primero en azufre sin combinar y luego en sulfuro de hidrógeno (H2S), que es sumamente tóxico para los seres vivos y de olor desagradable.
Este fenómeno se produce en ausencia de oxígeno, por ejemplo, en zonas fangosas.
Este compuesto, sulfuro de hidrógeno, puede combinarse con fierro y formar un sólido (FeS o Pirita) que va al fondo de los fangos anaerobios y permanece ahí hasta que por fenómenos químicos se descomponen y vuelve a formarse al azufre. El bióxido de azufre (SO2) y trióxido de azufre (SO3) se producen por la acción del ozono sobre el sulfuro de hidrógeno que se oxida. También puede producirse el bióxido de azufre por la combustión de petróleo de baja calidad. Los óxidos se combinan con agua en forma de vapor o en forma de lluvia para producir hasta ácidos sulfúrico que es uno de los componentes corrosivos de la lluvia ácida.
1) Acción de tiobacilos transformando sedimentos en sulfatos.
2) Absorción de sulfatos por los vegetales.
3) Consumo de vegetales por animales. 53
4) Acción de descomponedores sobre desechos de organismos para formar nuevamente
sulfatos.
5) Formación de azufre y sulfuro de hidrógeno y de fierro.
6) Depósitos en fondos marinas.
7) Oxidación del H2S para formar bióxido y trióxido de azufre.
8) Combinación de agua y óxidos para formar ácidos sulfuroso y sulfúrico produciendo
lluvia ácida.
9) Combustión industrial formando bióxido y trióxido de azufre.
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