Ciclos biogeoquímicos del agua, del carbono, nitrógeno y fósforo

Ciclos biogeoquímicos del agua, del carbono, nitrógeno y fósforo

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS DEL AGUA, DEL CARBONO, NITRÓGENO Y FÓSFORO

Los elementos más importantes que forman parte de la materia viva se encuentran presentes en la atmósfera, hidrósfera y geósfera y se incorporan en los seres vivos a través de sus tejidos, más adelante cuando el organismo muere y se descompone, los elementos regresan al ambiente, tales procesos se conocen como ciclos biogeoquímicos.

Ciclo biogeoquímico del agua

El agua que se encuentra en la superficie de la Tierra en estado líquido, se evapora por la acción de los rayos solares. El vapor que forma el proceso de evaporación sube al aire, forma nubes y se enfría formando gotas de agua. Cuando una nube está cargada, las gotas se precipitan en forma de lluvia, nieve o granizo. Finalmente, el agua se filtra por la tierra y nuevamente el proceso se repite.

 

Ciclo biogeoquímico del carbono

El ciclo del carbono inicia en el momento que las plantas usan el CO2 (bióxido, dióxido o anhídrido carbónico) de la atmósfera para realizar la fotosíntesis. Parte del carbono es tomado por las raíces de las plantas e integrado a los tejidos vegetales, fabricando proteínas, grasas e hidratos de carbono. La otra parte del carbono vuelve a la atmósfera o al agua. Estas plantas son comidas por los herbívoros, los que liberan el dióxido de carbono a través de la respiración y otra parte es almacenada dentro de sus organismos, la cual es trasladada a los carnívoros, cuando se alimentan de los herbívoros. Al morir las plantas y los animales, parte del carbono se convierte en: combustible, fósiles, petróleo, gas, carbón y depósito de calizas.


Las fábricas e industrias aportan CO2 a la atmósfera. Las bacterias saprofitas descomponen los vegetales y animales muertos, convirtiéndolos en humus que enriquece el suelo. Otras bacterias liberan sus elementos básicos, entre ellos el carbono, parte de este gas sube como CO2 a la atmósfera y parte se deposita nuevamente en la tierra. De no intervenir estas bacterias, la tierra estaría cubierta de materia muerta animal y vegetal y la vida de los seres vivos sería imposible.

 

Ciclo biogeoquímico del nitrógeno

Todos los organismos vivos como el hombre y los animales necesitan asimilar nitrógeno, el cual al ser absorbido por las plantas es transformado en aminoácidos y proteínas y de esta manera ya pueden ser aprovechados por todos los seres vivos. El nitrógeno es un gas que constituye el 79% de la atmósfera. Este nitrógeno atmosférico se debe transformar químicamente, para que pueda ser usado por los organismos vivos y se convierta en amoníaco y nitratos. Este trabajo lo realizan las bacterias nitrificantes, quienes toman el nitrógeno y forman abultamientos o nódulos en las raíces de los vegetales, en cuyo interior se fija el nitrógeno, este proceso de nitrificación se produce principalmente en las leguminosas como el frijol y las habas.

  1. Las raíces de las plantas son las encargadas de absorber los nitritos (transformación del amoníaco del suelo en sales nitrosas) y nitratos de potasio y de incorporarlos a sus tejidos para convertirlos en aminoácidos y proteínas.
  2. Las plantas y vegetales son consumidos por los herbívoros.
  3. Éstos a su vez son consumidos por los carnívoros. Los aminoácidos y las proteínas ayudan a incrementar los músculos, además se producen otras sustancias importantes para los organismos animales. Todos al excretar y orinar devuelven a la naturaleza parte del nitrógeno.
  4. Cuando mueren las plantas y animales, una parte de nutrientes y nitratos regresa al subsuelo, gracias a la descomposición de los cuerpos, por la acción de los hongos y de bacterias saprofitas. 5. Otra porción de compuestos nitrogenales se gasifica y regresa a la atmósfera (desnitrificación) donde por medio de los rayos eléctricos, es transformada de nuevo en nitratos y amoníaco que regresa al suelo.

Ciclo biogeoquímico del fósforo

El fósforo es un elemento esencial para el ADN, la respiración, los huesos, dientes y para la fotosíntesis de las plantas y otros procesos químicos de los seres vivos.

El ciclo del fósforo ocurre en la tierra y en los sedimentos marinos. En la naturaleza el fósforo es originado por la descomposición de rocas, que contienen fosfatos y mediante la erosión natural llegan a los suelos y a las aguas (ríos, lagos y mares). En las zonas de erupciones volcánicas los compuestos de fósforo son depositados por las cenizas, es por ello que los suelos de origen volcánico son ricos en compuestos de fósforo.
Los compuestos de fósforo son transportados por los sedimentos de los ríos y acumulados en los suelos que se originan por la aglomeración de los sedimentos del agua (suelos aluviales), generalmente a lo largo de los ríos y en el fondo de los lagos.
Los compuestos de fósforo pueden llegar a la atmósfera en forma de polvo, el cual al caer reintegra dichos compuestos al suelo.
Los iones de fosfato son absorbidos por las plantas y utilizados en sus procesos internos. Los animales herbívoros al alimentarse de las plantas toman de estas los compuestos del fósforo y los absorben por medio de la digestión, en donde se integran a sus procesos de metabolismo. De igual forma, los animales carnívoros toman el fósforo de la materia viva que consumen y lo integran a su estructura orgánica. Cuando los seres vivos mueren los compuestos de fósforo son devueltos al suelo y al agua mediante el proceso de descomposición. Los compuestos liberados nuevamente son aprovechados por las plantas y el ciclo se reinicia.

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