Ciclos biogeoquímicos.

introduccion

               Desde que la tierra se conoce como planeta, siempre ha
existido una serie de elementos que sostienen la vida de
los seres vivos. Son nutrientes inorgánicos tales como: El
Oxigeno, el Carbo, el Hidrogeno y el Nitrógeno, entre
otros. Si estos elementos son traídos de la tierra sin
posibilidad de recuperarlos, llegaría un momento en que
ocurriría un desequilibrio en la biosfera; para que esto no
ocurra, existen un considerable número de
microorganismos, llamados descomponedores que al
morir los seres vivos, rompen las moléculas orgánicas de
éstos y forman moléculas inorgánicas sencillas, que
envuelven al medio ambiente estableciéndose así un ciclo
cerrado de elementos inorgánicos

             Así como los animales y demás seres vivos se aprovechan

            y se  benefician alimentándose de la materia orgánica, del

            mismo modo, estas satisfacen las suyas extrayendo los

            nutrientes inorgánicos del sustrato o medio ambiente.

            Ciertamente que estos ciclos no se desarrollan siempre

            con velocidad uniforme. A veces hay elementos que son

            retenidos mucho tiempo por un organismo y tardan en

            regresar al medio. A todo este ciclo que va desde la

            materia orgánica y se incorpora a los organismos desde el

            suelo, siendo aprovechado por los seres autótrofos y

            luego por los heterótrofos, se les conoce como ciclos

            biogeoquímicos.

¿Qué son los 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 ciclos biogeoquimicos son  de dos tipos:

A) ciclos gaseosos: N₂, CO₂, O₂, H₂O.

B) ciclos  Sedimentarios: P, y S.

CICLO DEL CARBONO

El ciclo del carbono (C) consiste en un proceso muy complicado, cuyos elementos principales son los siguientes:

· El carbono está almacenado en el aire, en el agua y en el suelo en forma de un gas llamado dióxido de carbono (CO2). En el aire está presente como gas; en el agua en forma disuelta, y en el suelo, en el aire o agua del suelo. El C02 está disponible en cantidades abundantes en el medio.

· Las plantas toman el carbono del C02 del agua (plantas acuáticas), del aire o del suelo (plantas terrestres) y con la energía de la luz del Sol producen alimentos (glucosa, sacarosa, almidón, celulosa, etc.), y liberan oxígeno (02 ) al aire, al agua o al suelo. Este proceso químico se denomina fotosíntesis. En el ciclo del carbono las plantas juegan el rol más importante y una gran parte de la masa de las plantas está conformada por compuestos de carbono: azúcares, almidones, celulosa, madera o lignina y compuestos diversos. Cada planta tiene miles de compuestos orgánicos elaborados en base a la fotosíntesis y procesos celulares posteriores.

· Los animales herbívoros se alimentan de las plantas y usan los compuestos orgánicos para vivir y formar su propia materia. Los carbohidratos (azúcares, almidón, celulosa, lignina, etc.) son descompuestos por los herbívoros por procesos químicos en las células y forman el combustible de su cuerpo. Este proceso se inicia con la respiración, o sea la toma de oxígeno del aire o del agua. Con el oxígeno se descomponen los azúcares y se emite C02 al aire o al agua, con producción de diversas formas de energía, especialmente calor. En la naturaleza existen muchos tipos de animales herbívoros, según las partes o compuestos de las plantas de las cuales se alimentan. Los principales son los que comen hojas (foliófagos); frutos (frugívoros); y madera (xilófagos), entre otros tipos. Para digerir las partes de las plantas estos herbívoros tienen aparatos digestivos especialmente adaptados. Por el proceso de la respiración los herbívoros emiten al aire o al agua el CO2.

· Los animales carnívoros toman la materia de otros animales por la alimentación. Absorben los componentes de los animales por el proceso digestivo y los descomponen en las células con ayuda del oxígeno que respiran (del aire o del agua) y emiten CO 2 al aire o al agua. Existen muchos tipos de carnívoros especializados: los que comen zooplancton o animales microscópicos del agua se denominan zooplanctívoros; los que comen insectos se denominan insectívoros; los que comen peces se denominan piscívoros, etc.

· La descomposición de las plantas y de los animales al morir restituye el carbono al medio en forma de CO 2 y materia orgánica, que son aprovechados por otras plantas para reiniciar el ciclo. Los organismos vivos, que se encargan de la descomposición, proceso también denominado putrefacción, se denominan detritívoros y están conformados esencialmente por bacterias y hongos.

El ciclo del carbono es fundamental, porque de él depende la producción de materia orgánica, que es el alimento básico de todos los seres vivos.

CICLO DEL AGUA

Ciclo del azufre

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El azufre es un elemento abundante a lo largo de la corteza terrestre. Se encuentra disponible como sulfato soluble o en compuestos orgánicos. En la biosfera se produce la reducción del azufre a SH2 por obra de microrganismos. Salvo en la situaciones de anaerobiosis se oxida rápidamente de forma espontanea. El azufre lo asimilan las plantas y microrganismos, el sulfato los absorben del suelo reduciéndolo y asimilándolo como SH. Los animales no pueden realizar esta operación y ya deben recibir el azufre en su forma reducida (aminoácidos azufrados). La bacteria Desulfovibrio reduce el sulfato a SH2 para obtener energía y llevar a cabo la oxidación de otras sustancias. Las bacterias fotosintéticas no utilizan el agua como fuente de electrones, utilizan el SH2 liberando azufre en vez del oxigeno que liberan las plantas durante durante la fotosíntesis. Las Chlorobacteriaceae y Thiorhodaceae realizan los procesos anteriores. Son bacterias que se encuentran en lugares de anaerobiosis pero que tienen acceso a la luz solar. La reacción de oxidación de la forma reducida a sulfato es usada por bacterias anaeróbicas para el metabolismo. El ciclo del Oxígeno El oxígeno molecular (O2) representa el 20% de la atmósfera terrestre. Este patrimonio abastece las necesidades de todos los organismos terrestres respiradores y cuando se disuelve en el agua, las necesidades de los organismos acuáticos. En el proceso de la respiración, el oxígeno actúa como aceptor final para los electrones retirados de los átomos de carbono de los alimentos. El producto es agua. El ciclo se completa en la fotosíntesis cuando se captura la energía de la luz para alejar los electrones respecto de los átomos de oxígeno de las moléculas de agua. Los electrones reducen los átomos de carbono (de bióxido de carbono) a carbohidratos. Al final se produce oxígeno molecular y así el ciclo se completa. Por cada molécula de oxígeno utilizada en la respiración celular, se libera una molécula de bióxido de carbono. Inversamente, por cada molécula de bióxido de carbono absorbida en la fotosíntesis, se libera una molécula de oxígeno. CICLO DEL CALCIO Es la circulación del calcio entre los organismos vivos y el medio. El calcio es un mineral que se encuentra en la litosfera formando grandes depósitos de origen sedimentario, que emergieron de fondos marinos por levantamientos geológicos. Muchas veces, estas rocas, contienen restos fosilizados de animales marinos con caparazones] ricos en calcio; en mineralogía se conocen como rocas calizas. La lluvia y los agentes atmosféricos descomponen las rocas calizas, arrastrando los compuestos del calcio a los Suelos, a los ríos y al mar. En este recorrido, el calcio es absorbido por las plantas y animales, en cualquier punto del ciclo, ya sea por la cadena alimenticia o por la absorción del agua. Cuando las plantas o los animales mueren, los descomponedores liberan el calcio, el cual regresa al suelo. Finalmente, los ríos se encargan de que el destino final sea otra vez el fondo de los océanos, de los cuales, después de largos periodos, vuelven a emerger en forma de rocas.