Importante: un link con todas las imágenes se encuentra al fondo de la entrada.
Un ciclo se refiere al
intercambio de nutrientes de un ser vivo con el ambiente o de éste con los
organismos. Por ejemplo, el agua que para beber pudo haber sido parte de una
nube o resultado de la transpiración de algún ser vivo. Son procesos naturales que
reciclan elementos en diferentes formas químicas desde el medio ambiente hacia
los organismos, y luego a la inversa. Agua, carbono, oxígeno, nitrógeno,
fósforo y otros elementos recorren estos ciclos por diferentes caminos,
conectando los componentes vivos y no vivos de la Tierra.
En los ciclos biogeoquímicos se pueden reconocer dos
partes o compartimientos: la biótica y la abiótica.
· La
parte biótica:
Comprende la inclusión de sustancias inorgánicas en el organismo y la
subsiguiente descomposición y remineralización. El intercambio de elementos es
rápido, pero la cantidad de sustancias inorgánicas no es mayor. El organismo
vivo toma elementos inorgánicos y al morir y descomponerse éstos son devueltos
al ambiente para ser nuevamente aprovechados.
· La parte abiótica: El medio contiene gran cantidad de sustancias inorgánicas, que se descomponen con lentitud y están a disposición del organismo en forma abundante y fácil (agua, dióxido de carbono, oxigeno) o escasa y difícil (fósforo y nitrógeno, por ejemplo). En el primer caso se trata de ciclos atmosféricos con grandes reservas de materiales; en el segundo se trata de materiales sedimentarios (fósforo, hierro, azufre, magnesio, y elementos menores).
· La parte abiótica: El medio contiene gran cantidad de sustancias inorgánicas, que se descomponen con lentitud y están a disposición del organismo en forma abundante y fácil (agua, dióxido de carbono, oxigeno) o escasa y difícil (fósforo y nitrógeno, por ejemplo). En el primer caso se trata de ciclos atmosféricos con grandes reservas de materiales; en el segundo se trata de materiales sedimentarios (fósforo, hierro, azufre, magnesio, y elementos menores).
Ciclo del Oxígeno: El oxígeno molecular
(O2) representa el 20% de la atmósfera terrestre. Esta sustancia 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 receptor final de los electrones
extraídos de los átomos de carbono de los alimentos. El producto es agua. El
ciclo se completa en la fotosíntesis en la cual la energía de la luz es
utilizada como catalizador para la pérdida de electrones de los átomos de oxígeno
que se encuentran en las moléculas de agua. Estos electrones reducen los a
átomos de carbono del dióxido de carbono para formar carbohidratos. Al final se
produce oxígeno molecular y así el ciclo se completa.
Ciclo
del agua: El agua se mueve constantemente entre la hidrósfera, la
atmósfera, la tierra sólida y la biósfera. Se conoce como ciclo hidrológico al
movimiento constante del agua sobre la superficie de la Tierra, e involucra sus
tres estados: sólido (hielo), líquido, y gaseoso vapor). El Ciclo Hidrológico
es un Sistema Mundial, impulsado por la energía del sol, a través de la atmósfera.
El ciclo hidrológico está en equilibrio: en los
continentes hay más evaporación que precipitación, y en los océanos ocurre lo
inverso.El agua se evapora en la atmósfera, desde el océano, y en mucha menor
medida desde los continentes. Éste vapor de agua es transportado por los
vientos, a menudo a grandes distancias, hasta que las condiciones atmosféricas
de un lugar determinado permiten que ésta humedad se condense en forma de
nubes, para eventualmente precipitar, ya sea en forma de lluvia, de nieve, o
formas intermedias como el agua nieve. El agua que vuelve a precipitar sobre el
océano completa su ciclo, pero la que cae en el continente continúa dentro de éste.
Al precipitar el agua sobre la tierra, pueden pasar dos
fenómenos: el agua puede ser absorbida (infiltración), o bien fluir sobre la
tierra (escorrentía). Ésta última se
produce cuando la velocidad de precipitación es superior a la velocidad de infiltración,
y representa un importante agente erosivo, pudiendo además acumularse en
grandes cantidades y formar ríos, lagos, etc.
El agua se evapora desde los océanos hacia la atmósfera,
precipita sobre la superficie terrestre, y fluye a través de los ríos y bajo la
tierra, de regreso al mar. Gran parte del agua que precipita sobre la tierra se
evaporará, otra será absorbida por las plantas, para luego regresar a la
atmósfera a través de la evapotranspiración. Cuando precipita en áreas muy
frías, es decir, a latitudes o altitudes elevadas, el agua pasa a formar parte de un campo de nieve o un
glaciar.
El hielo almacenado en los glaciares eventualmente se
fundirá, permitiendo que el agua que contiene se evapore y regrese al mar, para
recomenzar desde allí el ciclo.
Ciclo del fósforo: Los
reservorios más activos se encuentran en suelo y aguas en forma de fosfato. Los
componentes del fitoplancton y los vegetales acuáticos aprovechan los fosfatos,
incorporando el fósforo a las cadenas tróficas. Los microorganismos participan
en el ciclo del fósforo por transferencia de formas inorgánicas a orgánicas o
bien solubilizando el fosfato insoluble.
Ciclo del Carbono: Cuando
las plantas y los animales mueren, se pudren por la acción de los hongos y
bacterias, que convierten las macromoléculas de carbono en dioxido de carbono,
el cual regresa a la atmósfera, de donde lo toman las plantas, y también de
este modo se inicia el ciclo.
En
base a la cantidad de CO2, que hay en la atmósfera y al tiempo que tardan las
plantas en transformarlo en oxígeno y carbohidratos, se ha calculado que son
necesarios alrededor de 300 años para que se lleve a cabo un ciclo completo.
Ciclo del Nitrógeno: El
nitrógeno forma parte de ácidos nucleicos o proteínas. Su reservorio principal
es la atmósfera (N2 gaseoso, muy estable químicamente). También se encuentra en
el humus orgánico y en las rocas sedimentarias.. Las reservas más activas de este
elemento son los compuestos inorgánicos, como amonio, nitritos y nitratos, que
son solubles en agua. Las actividades biológicas fundamentales en el ciclo del
nitrógeno comprenden la fijación de nitrógeno, la amonificación, la
nitrificación y la desnitrificación y la asimilación.
