Ciclos Biogeoqu铆micos

Un ciclo biogeoqu铆mico es la circulaci贸n de materia entre los elementos bi贸ticos de la tierra, la bi贸sfera, y los elementos abi贸ticos de la misma que incluyen la lit贸sfera, la atm贸sfera y la hidr贸sfera.

En t茅rminos m谩s comunes ser铆a el intercambio de sustancias entre todo lo que est谩 vivo y la tierra, el aire y el agua existentes en el planeta. Estas permutas incluyen una diversidad de elementos qu铆micos como el calcio, el carb贸n, el mercurio, el nitr贸geno, el ox铆geno, el f贸sforo, el selenio y el sulfuro cada uno de estos en un proceso espec铆fico llamados ciclos porque asumen un proceso de consumo y producci贸n de estos elementos..

Adicionalmente a los intercambios de elementos en los ciclos biogeoqu铆micos, tambi茅n hay ciclos que emiten y consumen sustancias compuestas por mol茅culas (dos o m谩s 谩tomos agrupados) como son el agua (Hidr贸geno y Ox铆geno, H20, y el S铆lice (Silicio y Ox铆geno, SiO2).

Importancia de los Ciclos Biogeoqu铆micos.

Desde luego los ciclos biogeoqu铆micos que incluyen sustancias esenciales para la vida son los m谩s importantes y estudiados ya que su equilibrio es vital para plantas, animales y humanos.

Por ejemplo, 驴qu茅 pasar铆a si las plantas dejaran de consumir bi贸xido de carbono y de liberar grandes cantidades de ox铆geno en un ciclo continuo? 驴Cu谩nto tiempo durar铆a el ox铆geno en la atm贸sfera si no hubiera un sistema que mantuviera el equilibrio del aire que respiramos?

Independientemente del tiempo que resulte de este osado c谩lculo, la vida se terminar铆a, al menos para organismos superiores como nosotros.

Tipos de Ciclos Biogeoqu铆micos

Aunque los m谩s importantes, los relacionados con la vida son los seis primeros, los ciclos m谩s comunes que se han identificado son:

  • Ciclo de nutrientes
  • Ciclo litol贸gico
  • Ciclo del calcio
  • Ciclo del mercurio
  • Ciclo del selenio
  • Ciclo del S铆lice

驴Por qu茅 los ciclos biogeoqu铆micos son fundamentales para la vida?

Las mol茅culas org谩nicas son compuestos qu铆micos que contienen carbono (C), en muchos casos formando enlaces con otros elementos o con otros 谩tomos de carbono.

Entre los otros elementos que se unen al carbono para formar mol茅culas org谩nicas se encuentra principalmente el hidr贸geno, el ox铆geno, el nitr贸geno, el azufre, el f贸sforo y otros en menor grado.

Estos elementos son imprescindibles para la vida, por lo que su producci贸n y el abasto continuo de ellos a la bi贸sfera terrestre son indispensables e incluso insustituibles para la supervivencia.

Cabe se帽alar que hay mol茅culas formadas de carbono y algunos de los elementos mencionados que nos son mol茅culas org谩nicas, como los pl谩sticos por dar un ejemplo y que en muchos casos son creadas por el hombre.

Para darnos una idea de algunos de los compuestos org谩nicos creados con estos elementos:

  • Carbohidratos (Carbono, ox铆geno, hidr贸geno)
  • L铆pidos (Carbono, ox铆geno, hidr贸geno, azufre, f贸sforo, nitr贸geno)
  • Proteinas聽
  • 脕cidos nucleicos ADN, ARN (Carbono, ox铆geno, hidr贸geno, f贸sforo, nitr贸geno)

Por lo que podemos apreciar r谩pidamente que las piezas b谩sicas para la vida, la perpetuaci贸n de la misma y la evoluci贸n, son creados por estos elementos.

La Tierra es un sistema cerrado.

Pese a que la tierra recibe energ铆a continuamente del sol, e incluso emite cierta energ铆a, la materia existente en el planeta no aumenta ni disminuye, solo se recicla. Por consiguiente para mantener un abasto constante de los elementos b谩sicos para la vida, su recirculaci贸n es parte de la maquinaria de la vida misma.

En contraste, los diferentes biomas y ecosistemas que existen en la tierra, son sistemas abiertos que consumen o aportan productos al planeta.

Algunos de los ciclos biogeoqu铆micos son coadyuvantes o est谩n interconectados, por lo que procesos de uno en ocasiones ayuda a la proliferaci贸n o el consumo de sustancias de otro. Por ejemplo, la fotos铆ntesis conecta al ciclo del ox铆geno con el ciclo del carbono a trav茅s de este proceso realizado por las plantas que conocemos bien.

El ciclo del agua ayuda igualmente a la distribuci贸n de algunos elementos mediante su continuo movimiento en forma de lluvias, r铆os y oc茅anos.

Principales Ciclos Biogeoqu铆micos.

A continuaci贸n describimos brevemente los principales ciclos sin entrar en las complejidades de algunos de sus maravillosos subprocesos. Pero que pueden ser encontrados en sus art铆culos espec铆ficos.

Ciclo del agua.

El ciclo del agua comprende la circulaci贸n de agua entre los oc茅anos hacia la atm贸sfera a trav茅s de evaporaci贸n y su precipitaci贸n cuando se condensa, muchas veces esto ya no ocurre sobre el mismo oc茅ano sino en la tierra lo que alimenta plantas y reabastece cuerpos de agua. Estos cuerpos de agua pueden ser l铆quidos donde igual posteriormente sufrir谩 un proceso de evaporaci贸n o s贸lidos como cuando se encuentra en forma de nieve o hielo.聽Ver el Ciclo del Agua.

Ciclo del ox铆geno.

El ciclo del ox铆geno no solo es vital sino fascinante. Empieza con la llegada de energ铆a proveniente del sol donde a trav茅s de un proceso maravilloso, la fotos铆ntesis, mediante el cual las plantas consumen di贸xido de carbono y liberan ox铆geno hacia la atm贸sfera. Una enorme cantidad de los seres vivos, principalmente del reino animal, usan este ox铆geno para vivir.

Todos estos seres vivos que consumen ox铆geno al respirar, a su vez desechan di贸xido de carbono como producto de desperdicio, por lo que un claro ciclo entre seres aer贸bicos y plantas existe en el planeta.聽Detalles del ciclo del ox铆geno.

Ciclo del azufre.

El azufre posiblemente no sea uno de los elementos m谩s importantes en la composici贸n de los organismos vivos, pero no deja de ser indispensable ya que es fundamental en la composici贸n de las prote铆nas y de los cofactores enzim谩ticos. Dos elementos con una importante participaci贸n en la conservaci贸n de la vida.

Durante el ciclo del azufre, este elemento sufre varias transformaciones a trav茅s de combinaciones con diferentes elementos como el hidr贸geno y pasando por procesos de oxidaci贸n al combinarse con ox铆geno.

Trivializando el proceso, el azufre pasa por una etapa de mineralizaci贸n cuando a partir de fuentes org谩nicas se transforma en formas inorg谩nicas creando minerales los cuales son posteriormente oxidados para ser nuevamente usados por elementos org谩nicos.

Este es un proceso largo y complejo que resumimos pero que puede ver el detalle aqu铆.

Ciclo del Nitr贸geno.

Pese a la obsesi贸n e importancia del ox铆geno, no debemos olvidar que la atm贸sfera terrestre est谩 compuesta de 78% Nitr贸geno y 21% Ox铆geno.

El ciclo del nitr贸geno es otro proceso qu铆micamente complejo que pasa por un proceso de descomposici贸n, realizada por bacterias, de ese elemento en forma de gas como se encuentra en la atm贸sfera en amon铆aco que despu茅s de un proceso de nitrificaci贸n es aprovechado por las plantas de donde pasa a los animales que lo amonifican y lo desechan a para posteriormente ser procesado nuevamente por bacterias y termine liberado a la atm贸sfera como gas. Ver el ciclo del nitr贸geno a detalle.

Ciclo del Carbono.

El carbono es el principal componente de los seres org谩nicos. Se considera que hasta un 18% de un ser humano es carbono. En la atm贸sfera, principalmente se encuentra en forma de di贸xido de carbono y metano de donde es absorbido por el proceso de la fotos铆ntesis realizado por el reino vegetal.

El di贸xido de carbono de la atm贸sfera tambi茅n es absorbido por los cuerpos de agua, lo que produce su acidificaci贸n cuando los niveles son altos o igualmente se adhiere a los diferentes tipos de precipitaciones terminando en la tierra o el oc茅ano.

Sin embargo, el carbono se encuentra en una diversidad de formas en la tierra desde el contenido en los seres vivos en toda la bi贸sfera, en el oc茅ano tanto disuelto en los mares como en los animales marinos, as铆 como en los sedimentos y dep贸sitos de combustibles f贸siles (carb贸n, petr贸leo, etc), en minerales como los diamantes y a煤n incluso en la corteza y el manto terrestres.

Es tan abundante y diverso, que el intercambio de carbono entre estos diferentes repositorios en ocasiones son ciclos completamente independientes y muy diferentes como:

  • Ciclo de carbono atmosf茅rico
  • Ciclo de carbono oce谩nico
  • Ciclo de carbono de la Bi贸sfera Terrestre
  • Ciclo de Carbono geol贸gico.

Ver el ciclo del Carbono.

Ciclo del f贸sforo

La importancia del f贸sforo simplemente se manifiesta cuando sabemos que es el componente principal del ADN.

Posiblemente el ciclo del f贸sforo sea el m谩s lento comparado con el del agua o del carbono ya que puede durar entre 20,000 y 100,000 a帽os.

Su desarrollo se da cuando plantas absorben fosfatos que son trasladados a los animales consumidores que regresan el fosfato a la tierra cuando mueren y tienen un largo proceso de sedimentaci贸n que puede darse en tierra o en los oc茅anos para eventualmente volver a la tierra usada por las plantas nuevamente. Detalle del Ciclo del F贸sforo.

Equilibrio de los Ciclos Biogeoqu铆micos

Los ciclos biogeoqu铆micos no siempre encuentran el balance perfecto tanto por condiciones ambientales o geol贸gicas o incluso en los 煤ltimos siglos por las actividades humanas que trastornan el flujo de sus materiales de muy diversas formas.

Por ejemplo, un exceso de di贸xido de carbono en la atm贸sfera, o un exceso de tala de 谩rboles y bosques, puede alterar el equilibrio del ciclo del ox铆geno y del carbono. Una intensa explosi贸n volc谩nica o una tormenta solar, pueden igual generar cambios irreversibles en algunos lugares.

La complejidad de estos ciclos, hace que hasta peque帽os trastornos modifiquen las condiciones y los resultados. Como mencionamos anteriormente factores geol贸gicos, factores extraplanetarios y la influencia de la actividad de los humanos pueden causar mucho da帽o y su alteraci贸n le da forma a la vida en el planeta. Una sequ铆a es un peque帽o trastorno del ciclo del agua, sequ铆as de muchos a帽os pueden cambiar la geograf铆a o la demograf铆a de un lugar y la sobrevivencia de las especies que lo habitan.聽

El entendimiento de los ciclos biogeoqu铆micos es vital para la conservaci贸n del medio ambiente y la supervivencia de las especies que habitan este planeta, incluidos los seres humanos.

Source: www.bioenciclopedia.com

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