Ciclos biogeoquímicos

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  • Ciclos Biogeoqumicos El flujo de materia en el ecosistema es casi totalmente cerrado ya que los nutrientes son reciclados.

    Los elementos qumicos que forman la materia estn presentes en todos los componentes del planeta.

    La atmsfera, la hidrsfera y la litosfera estn conectados mediante intercambios que permiten incorporar esos

    elementos a los seres vivos para formar sus tejidos y estructuras. Dichos intercambios completan ciclos en los

    que puede identificarse una zona abitica y una zona bitica. En la zona abitica el flujo de los elementos es

    lento, tienen largos perodos de residencia. En cambio en la zona bitica el flujo es rpido.

    Ciclo del Carbono C El carbono es parte fundamental y soporte de los organismos vivos, porque las molculas esenciales para la vida contienen carbono. El Carbono inorgnico se encuentra principalmente:

    - como dixido de carbono 2() gaseoso en la

    atmsfera y 2( ) disuelto en la hidrsfera.

    - como carbonatos 32 y bicarbonatos 3

    1 en la litosfera y formando parte de caparazones calcreas

    - como carbn, petrleo, gas natural y otros en la litosfera

    El Carbono orgnico se encuentra principalmente en la materia viva, animal, vegetal y microorganismos y como residuos orgnicos formando sustancias hmicas en el suelo.

    Analicemos el ciclo comenzando por la incorporacin del carbono por los organismos auttrofos. Estos organismos, mediante la fotosntesis, transforman el carbono C del dixido de carbono 2(),

    presente en la atmsfera o disuelto en el agua, en compuestos orgnicos, (glcidos, protenas, lpidos, etc), que formarn sus tejidos y estructuras. En este proceso el oxgeno es devuelto a la atmsfera o al agua mediante la respiracin.

    Los herbvoros se alimentan de estos organismos auttrofos y de ese modo utilizan, reorganizan y degradan los compuestos de carbono. Gran parte de ste carbono es liberado en forma de 2() por la

    respiracin o como producto secundario del metabolismo. Otra parte se almacena en los tejidos animales y pasa a los carnvoros, que se alimentan de los herbvoros.

    En ltima instancia, todos los compuestos del carbono se degradan. La mineralizacin es provocada por bacterias y hongos que descomponen las plantas muertas y la materia animal, devolviendo carbono al medio ambiente como carbono inorgnico, que se deposita o se libera en forma carbono 2() a la atmsfera, donde comienza el ciclo nuevamente.

    http://videos.educ.ar/play/Disciplinas/_Biologia/El_ciclo_del_carbono

    CO2

    autotrfos

    herbvoros

    carnvoros

  • Ciclo del nitrgeno N El nitrgeno forma un sustancia simple: el nitrgeno atmosfrico gaseoso, N2(g) y forma gran

    variedad de sustancias compuestas. En la naturaleza el nitrgeno no permanece fijo en un lugar,

    forma parte del ciclo del nitrgeno.

    Algunos de estos compuestos son inorgnicos, como el amonaco, las sales de amonio, los xidos

    de nitrgeno, los nitratos y los nitritos. stos compuestos se encuentran formando el suelo y

    disueltos en agua.

    Los compuestos orgnicos, que estn presentes en seres vivos, son de diferente tipo, algunos

    ejemplos de compuestos nitrogenados son los aminocidos, las protenas y el ADN.

    Cmo se moviliza el nitrgeno en la naturaleza?

    En el aire se encuentra como nitrgeno gaseoso u otros compuestos gaseosos como amonaco y

    xidos de nitrgeno. El aire es una solucin gaseosa formada por aproximadamente 79% de

    nitrgeno gaseoso.

    Todas las plantas y animales necesitan

    nitrgeno para elaborar sus compuestos

    nitrogenados. Pero el nitrgeno de la

    atmsfera no puede ser utilizado en forma

    directa por la mayora de los seres vivos.

    Por diferentes vas, el nitrgeno del aire se

    transforma en compuestos qumicos que se

    incorporan al suelo y al agua.

    Los microorganismos transforman dichos

    compuestos en otros que las plantas pueden

    utilizar.

    Los animales obtienen el nitrgeno que

    necesitan alimentndose de plantas u animales que lo contienen. Luego dicho nitrgeno se

    reincorpora al suelo en los desechos o con la descomposicin de los organismos cuando mueren.

    Parte del nitrgeno contenido en el suelo y el agua es transformado en gas y regresa a la

    atmsfera.

    A lo largo de este recorrido, el nitrgeno se encuentra formando diferente tipo de compuestos

    qumicos.

    Cmo llega el nitrgeno desde el aire al ser vivo?

    1. Fijacin del nitrgeno 2. Asimilacin 3. Mineralizacin - Nitrificacin

    Cmo se reincorpora el nitrgeno a la atmsfera?

    Bsicamente de dos formas:

    4. Volatilizacin 5. Desnitrificacin

    nitrgeno

    en el aire

    nitrgeno en el suelo y

    en el agua

    nitrgeno

    en vegetales

    nitrgeno

    en animales

    nitrgeno

    en el suelo y en el agua

  • 1. Fijacin del nitrgeno

    El proceso que se denomina fijacin del nitrgeno consiste en transformar el nitrgeno atmosfrico en compuestos que las plantas puedan asimilar. Este proceso se puede llevar a cabo de varias formas:

    Fijacin

    de

    Nitrgeno

    Proceso Causa Producto

    Fsico-qumica

    Electroqumica tormentas

    elctricas

    Forman

    xidos de nitrgeno

    Fotoqumica reacciones en

    la atmsfera

    Biolgica

    Simbitica Bacterias y

    hongos

    presentes en el

    suelo y el agua

    Forman

    nitratos

    y

    amonio +

    No simbitica

    Los productos del proceso fisicoqumico son disueltos o arrastrados hacia el suelo por el agua de lluvia.

    2. Asimilacin

    El trmino asimilacin generalmente se refiere slo a la incorporacin del nitrgeno presente como sales de amonio, nitratos o nitritos y su transformacin en sustancias orgnicas.

    3. Mineralizacin Nitrificacin

    La mineralizacin es la transformacin

    de compuestos orgnicos a

    compuestos inorgnicos.

    La nitrificacin es un proceso de

    oxidacin de compuestos de amonio

    que ocurre en varias etapas.

    Ambos procesos son llevados a cabo

    por microorganismos diferentes.

    Los vegetales no pueden asimilar los

    compuestos orgnicos, entre otros

    motivos, porque son muy poco

    solubles en agua. Los microorganismos se encargan de realizar la degradacin de los compuestos orgnicos

    presentes en detritos, heces y cadveres, que no son consumidos por otros animales, para formar productos

    que los vegetales si pueden utilizar.

    La velocidad con que transcurren estos procesos depende del contenido de materia orgnica, de la humedad y

    de la temperatura del suelo. Los productos formados dependen de los microorganismos que participan en el

    proceso y de la acidez del suelo.

    4. Volatilizacin Consiste en la prdida de amonaco gaseoso desde el suelo hacia la atmsfera. El proceso ocurre en suelos

    alcalinos, donde el amonio 4+ puede transformarse en amonaco 3.

    5. Desnitrificacin

    Es la transformacin de nitratos en nitrgeno gaseoso que se libera a la atmsfera. El proceso es realizado por microorganismos. El proceso se da en suelos con materia orgnica descomponible, mucha humedad, falta de oxgeno, temperaturas superiores a 25C y baja acidez.

    http://videos.educ.ar/play/Disciplinas/_Biologia/El_ciclo_del_nitrogeno