Ciclo biogeoquímico

Para que exista vida en nuestro planeta se requiere de muchos procesos que en su mayoría se dan de forma natural. Entre ellos se encuentra el ciclo biogeoquímico. En una especie de reciclaje, pues a través de nosotros, la tierra, el aire, los animales, las plantas y el agua circulan elementos que se desprenden y almacenan a su vez y que nutren, energizan y brindan minerales necesarios para la existencia. Hay varios tipos de ciclos dentro del ecosistema y a su vez cada elemento que se produce tiene su propio ciclo.

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Ciclo del carbono, ciclo del fósforo

¿Qué es un ciclo biogeoquímico?

El ciclo biogeoquímico es un proceso biológico, químico y geológico en el que ciertos elementos se desprenden, circulan y almacenan dentro del ecosistema terrestre estableciéndose un vínculo y movimiento entre los seres vivos y los que no. Este sistema cíclico recicla nutrientes minerales que requieren los organismos para su desarrollo y vida.

¿En qué consiste?

La luz del sol nos provee de energía, la cual fluye dentro del planeta y se libera como calor. Sin embargo, ciertos compuestos químicos que se hallan en los organismos vivos son reciclados. Por ejemplo, los átomos corporales de los humanos tienen largo tiempo cumpliendo un proceso de reciclaje en la biósfera y, mientras cumplen esa tarea, en el camino se integran a múltiples formas vivas o no del ecosistema. Diferentes químicos se crean de las moléculas orgánicas. Estos pasan a almacenarse por distintos periodos de tiempo en la corteza y atmósfera terrestre, así como en los organismos. Actividades geológicas como el deterioro rocoso, erosiones e infiltraciones de las aguas contribuyen en el reciclado de los elementos y a su contacto con los receptores. A todos estos movimientos y conexiones se llama ciclo biogeoquímico.

Características del ciclo biogeoquímico

Las principales características del ciclo biogeoquímico son:

• Poseen reservas y acumulan materia inorgánica y orgánica
• Los materiales fluyen de manera dinámica en los depósitos.
• Con excepción del agua, los elementos sufren modificaciones químicas en su composición.
• Se hallan en los tres estados de la materia: gaseoso, líquido y sólido.
• El tiempo para el recambio es más elevado en el área terrestre que la marina

Tipos de ciclo biogeoquímico

Según la forma en que se reciclan los materiales, el ciclo biogeoquímico puede ser:

• Gaseosos: Los materiales se dispersan entre las aguas y la atmósfera para luego reutilizarse.
• Sedimentarios: Los materiales se acumulan en la superficie de la tierra o lechos marinos. Pasan un lapso largo antes de que microorganismo los reciclen.
• Mixtos: Es cuando se combinan los dos tipos anteriores, es decir a través de sedimentos y gases.

Ciclos interconectados

Los ciclos biogeoquímicos pueden ser de tres maneras distintas según su interconexión. Estos son:

• Hidrológicos: Se da cuando las aguas se mueven y conectan con todo el ecosistema y distribuyen el calor en la superficie terrestre.
• Nutrientes: Es cuando los compuestos se movilizan sobre la superficie terrestre, seres vivos e hidrósfera. El reciclaje es lento. Algunos como el azufre o el fósforo pasan millones de años en rocas de sedimentos.
• Gaseosos: La circulación es atmosférica y entre los organismos vivientes. El reciclaje es rápido. A algunos elementos les toma horas como al oxígeno, nitrógeno o carbono.

Importancia

Nuestro planeta posee un sistema de clausura en el que no es posible que la materia salga o entre. Es por ello que resulta vital que no se pierdan las sustancias que utilizamos y que se mantengan los ciclos que permitan su reutilización. Según los requerimientos fisiológicos captamos los químico-elementos selectivamente. Todos los procesos en que fluyen, se transforman, acumulan y reciclan hacen que se genere vida. Incluso, al morir se desprenden moléculas que son aprovechadas tras los sistemas de reciclaje y reserva que se dan en los ecosistemas y fuera de ellos. Este dinamismo cíclico es fundamental para la supervivencia.

Ejemplos de ciclo biogeoquímico

Algunos ejemplos de ciclo biogeoquímico son:

Ciclo biogeoquímico del agua

Este hace referencia a su transferencia de un lugar a otro, y para conseguirlo se manifiestas en sus tres estados: líquido, gaseoso y sólido. Es visible en nuestro planeta ya que se halla en estado líquido en mares, ríos, océanos y demás cuerpos de agua. En estado sólido se encuentra en glaciares y montañas. En el estado gaseoso se halla en las nubes. Su circulación es constante pues pasa por diversos procesos, gracias al calentamiento de los rayos solares que la evapora, condensa y llega a todo el ambiente.

Ciclo del Nitrógeno

El nitrógeno es un componente indispensable. Su presencia en la atmósfera es cuantiosa. Es fundamental para construir carbohidratos, proteínas, fosfolípidos y ácidos nucleicos. Interviene en procesamientos biológicos y abióticos. Llega a los ciclos vitales gracias a bacterias que lo incrustan de la atmósfera y lo hacen parte de sus macromoléculas. Algunas especies de estos seres microscópicos son las Rhizobium (habita en raíces de leguminosas) y los Azotobacter. Para regresar al aire atmosférico cuando ya se encuentra en materia orgánica atraviesa 3 pasos:

• Amonificación: Cuando las plantas y animales mueren se descomponen y allí actúan hongos y bacterias. En el proceso el nitrógeno es liberado como amonio o amoníaco.
• Nitrificación: Tanto el amoniaco como el amonio se convierten en nitritos por intervención de bacterias denominadas nitrosantes, entre ellas se encuentran las Nitrosomonas. Posteriormente, estos nitritos pasan a ser nitratos, también por causa bacterial.
• Asimilación: Vegetales y plantas absorben en sus raíces los nitratos. Al llegar a las células de las plantas vuelve a aparecer el amonio para sintetizar los aminoácidos. Este componente se halla en las proteínas que más tarde ingerirán animales y humanos. En el suelo también se da otro paso, pues la descomposición de nitratos que se genera liberará nitrógeno gaseoso que subirá hasta la atmósfera.

Algunas actividades que realizan los humanos también liberan nitrógeno al ecosistema, como al quemar combustible fósil o al usar fertilizantes químicos en las cosechas.

Ciclo del carbono

Se da cuando en los compuestos que contienen a este mineral ocurren transformaciones de manera natural. Ocurre en la capas de la Tierra donde hay seres con vida: litósfera, biósfera, hidrósfera y atmósfera. Este ciclo biogeoquímico es lento y se da en agua, aire y tierra. Cuando el carbono atmosférico se mezcla con agua surge el ácido carbónico, este al ionizarse crea bicarbonato e iones de carbonato. Los iones de bicarbonato representan el 90% del elemento en presente en los océanos. Tras procesos de cambio y sedimentación llegan a las conchas marinas como cal, siendo este tipo los depósitos del mineral más extensos del planeta. Para volver al aire y cumplir el ciclo se libera tras explosiones volcánicas, erosión de rocas, quema de combustible fósil, respiración animal, por métodos empleados en la agricultura y cuando se produce metano.

Ciclo biogeoquímico del azufre

Tiene un ciclo complejo. Se concentra en mayor grado en la litósfera. En la atmósfera se halla como sulfuro de hidrógeno o dióxido de azufre. Para llegar lo hace por medio de desintegración de moléculas orgánicas, erupción de volcanes y vías geotérmicas; y por acción humana y/o uso de combustible fósil.

Ciclo biogeoquímico del fósforo

Es fundamental para la existencia. Tiene la capacidad de entrar a los organismos, el agua y los suelos de manera constante. Se acumula en su mayoría en rocas, por lo que primordialmente es sedimentario. La corteza terrestre posee sus más grandes reservorios. En los organismos se presenta frecuentemente como iones de fosfato, en membranas celulares, moléculas de energía, metabolismo de las células y en los huesos. En su ciclo no hay presencia de componentes gaseosos, casi todo el sistema se da por desgaste rocoso que lo suelta al suelo como fosfato, va al agua y luego al aire, donde podrá ser parte de la cadena de alimentos. El elemento es empleado en la producción agrícola para fertilizar la tierra. A través de este uso (riego, lluvia) también se libera a los cuerpos de agua.

Ciclo del calcio

Recorre en círculos su ciclo que va de los seres con vida y el ecosistema donde se halla. Su reciclaje es continuo. Está muy presente en el interior de los animales y seres humanos en su forma de ión de calcio o integrándose a distintas moléculas. También en los huesos. Es vital como soporte, además de ayudar al movimiento de los músculos o en la coagulación. En el ambiente está como bicarbonato de calcio y se filtra regularmente en ríos hasta migrar a océanos y mares.