LOS CICLOS BIOGEOQUIMICOSLa materia circula desde los seres vivos hacia el ambiente abiótico, y viceversa. Esa circulación constituye los ciclos biogeoquímicos, que son los movimientos de agua, de carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y otros elementos que en forma permanente se conectan con los componentes bióticos y abióticos de la Tierra. Las sustancias utilizadas por los seres vivos no se "pierden" aunque pueden llegar a sitios donde resultan inaccesibles para los organismos por un largo período. Sin embargo, casi siempre la materia se reutiliza y a menudo circula varias veces, tanto dentro de los ecosistemas como fuera de ellos. . En las cadenas alimentarias, los productores utilizan la materia inorgánica y la convierten en orgánica, que será la fuente alimenticia para todos los consumidores. La importancia de los descomponedores radica en la conversión que hacen de la materia orgánica en inorgánica, actuando sobre los restos depositados en la tierra y las aguasLos ciclos biogeoquímicos más importantes corresponden al agua, oxígeno, carbono y nitrógeno. Gracias a estos ciclos es posible que los elementos principales (carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre) estén disponibles para ser usados una y otra vez por otros organismos.   Los ciclos biogeoquímicos pueden ser gaseosos, sedimentarios y mixtos. -Ciclos gaseosos Los elementos casi siempre se distribuyen tanto en la atmósfera como en el agua y de ahí a los organismos, y así sucesivamente. Los elementos que cumplen ciclos gaseosos son el carbono, el oxígeno y el nitrógeno. La transformación de elementos de un estado a otro es relativamente rápida. -Ciclos sedimentarios Son aquellos donde los elementos permanecen formando parte de la tierra, ya sea en las rocas o en el fondo marino, y de ahí a los organismos. En estos, la transformación y recuperación de estos elementos es mucho más lenta. Ejemplos de ciclos sedimentarios son el del fósforo y el del azufre. -Ciclos mixtos El ciclo del agua es una combinación de los ciclos gaseoso y sedimentario, ya que esa sustancia permanece tanto en la atmósfera como en la corteza terrestre. Los ciclos biogeoquímicos más importantes corresponden al agua, oxígeno, carbono y nitrógeno. Ciclo del agua Los rayos solares calientan las aguas. El vapor sube a la troposfera en forma de gotitas. El agua se evapora y se concentra en las nubes. El viento traslada las nubes desde los océanos hacia los continentes. 

A medida que se asciende bajan las temperaturas, por lo que el vapor se condensa. Es así que se desencadenan precipitaciones en forma de lluvia y nieve. El agua caída forma los ríos y circula por ellos. Además, el agua se infiltra en la tierra y se incorpora a las aguas subterráneas (mantos freáticos). Por último, el agua de los ríos y del subsuelo desemboca en los mares. Ciclo del carbono El carbono, como dióxido de carbono, inicia su ciclo de la siguiente manera: Durante la fotosíntesis, los organismos productores absorben el dióxido de carbono, ya sea disuelto en el aire o en el agua, para transformarlo en compuestos orgánicos. Los consumidores primarios se alimentan de esos productores utilizando y degradando los elementos de carbono presentes en la materia orgánica. Gran parte de ese carbono es liberado en forma de CO2por la respiración, mientras que otra parte se almacena en los tejidos animales y pasa a los carnívoros, que se alimentan de los herbívoros. Es así como el carbono pasa a los animales colaborando en la formación de materia orgánica. 

Los organismos de respiración aeróbica aprovechan la glucosa durante ese proceso y al degradarla, es decir, cuando es utilizada en su metabolismo, el carbono que la forma se libera para convertirse nuevamente en dióxido de carbono que regresa a la atmósfera o al agua. Los desechos de las plantas, de los animales y de restos de organismos se descomponen por la acción de hongos y bacterias. Durante este proceso de putrefacción por parte de los descomponedores, se desprende CO2. 

En niveles profundos del planeta, el carbono contribuye a la formación de combustibles fósiles, como el petróleo. Este importante compuesto se ha originado de los restos de organismos que vivieron hace miles de años. Durante las erupciones volcánicas se libera parte del carbono constituyente de las rocas de la corteza terrestre. Una parte del dióxido de carbono disuelto en las aguas marinas ayuda a determinados organismos a formar estructuras como los caparazones de los caracoles de mar. Al morir, los restos de sus estructuras se depositan en el fondo del mar. Con el paso del tiempo, el carbono se disuelve en el agua y es utilizado nuevamente durante su ciclo. Los océanos contienen alrededor del 71% del carbono del planeta en forma de carbonato y bicarbonato. Un 3% adicional se encuentra en la materia orgánica muerta y el fitoplancton. El carbón fósil representa un 22%. Los ecosistemas terrestres, donde los bosques constituyen la principal reserva, contienen alrededor del 3-4% del carbono total, mientras que un pequeño porcentaje se encuentra en la atmósfera circulante y es utilizado en la fotosíntesis. 

Ciclo del oxígeno El ciclo del oxígeno está estrechamente vinculado al del carbono, ya que el proceso por el cual el carbono es asimilado por las plantas (fotosíntesis) da lugar a la devolución del oxígeno a la atmósfera, mientras que en el proceso de respiración ocurre el efecto contrario. Otra parte del ciclo natural del oxígeno con notable interés indirecto para los organismos vivos es su conversión en ozono (O3). Las moléculas de O2, activadas por las radiaciones muy energéticas de onda corta, se rompen en átomos libres de oxígeno (O) que reaccionan con otras moléculas de O2, formando ozono. Esta reacción se produce en la estratosfera y es reversible, de forma que el ozono vuelve a convertirse en oxígeno absorbiendo radiaciones ultravioletas. Ciclo del nitrógeno Está compuesto por las siguientes etapas. 1- Fijación: se produce cuando el nitrógeno atmosférico (N2) es transformado en amoníaco (NH3) por bacterias presentes en los suelos y en las aguas. Las bacterias del género Rhizobium sp. viven en simbiosis dentro de los nódulos que hay en las raíces de plantas leguminosas. En ambientes acuáticos, las cianobacterias son importantes fijadoras de nitrógeno. 2- Amonificación: es la transformación de compuestos nitrogenados orgánicos en amoníaco. En los animales,

el metabolismo de los compuestos nitrogenados da lugar a la formación de amoníaco, siendo eliminado por la orina como urea (humanos y otros mamíferos), ácido úrico (aves e insectos) o directamente en amoníaco (algunos peces y organismos acuáticos). Estas sustancias son transformadas en amoníaco o en amonio por los descomponedores presentes en los suelos y aguas. Ese amoníaco queda a disposición de otro tipo de bacterias en las siguientes etapas. 3- Nitrificación: es la transformación del amoníaco o amonio (NH4+) en nitritos (NO2–) por un grupo de bacterias del género Nitrosomas para luego esos nitritos convertirse en nitratos (NO3–) mediante otras bacterias del género Nitrobacter. 

4- Asimilación: las plantas toman el amonio (NH4+) y el nitrato (NO3–) por las raíces para poder utilizarlos en su metabolismo. Usan esos átomos de nitrógeno para la síntesis de clorofila, de proteínas y de ácidos nucleicos (ADN y ARN). Los consumidores obtienen el nitrógeno al alimentarse de plantas y de otros animales. 5- Desnitrificación: proceso llevado a cabo por bacterias desnitrificantes que necesitan utilizar el oxígeno para su respiración en suelos poco aireados y mal drenados. Para ello, degradan los nitratos y liberan el nitrógeno no utilizado a la atmósfera.  

NITRIFICACIÓN: transformación bacteriana de amoníaco en nitratos. DESNITRIFICACIÓN: transformación bacteriana de nitratos en nitrógeno. AMONIFICACIÓN: transformación de los desechos orgánicos en amoníaco por los descomponedores. ASIMILACIÓN: absorción de nitratos y amonio por las raíces de las plantas. FIJACIÓN: transformación bacteriana del nitrógeno atmosférico en amoníaco. Ciclo del fósforo La lluvia disuelve los fosfatos presentes en los suelos y los pone a disposición de los vegetales. El lavado de los suelos y el arrastre de los organismos vivos fertilizan los océanos y mares. Parte del fósforo incorporado a los peces es extraído por aves acuáticas que lo llevan a la tierra por medio de la defecación (guano). Otra parte del fósforo contenido en organismos acuáticos va al fondo de las rocas marinas cuando éstos mueren. Las bacterias fosfatizantes que están en los suelos transforman el fósforo presente en cadáveres y excrementos en fosfatos disueltos, que son absorbidos por las raíces de los vegetales. Diagrama del ciclo del fósforo

Ciclo del azufre Gran parte del azufre que llega a la atmósfera proviene de las erupciones volcánicas, de las industrias, vehículos, etc. Una vez en la atmósfera, llega a la tierra con las lluvias en forma de sulfatos y sulfitos. Su combinación con vapor de agua produce el ácido sulfúrico. Cuando el azufre llega al suelo, los vegetales lo incorporan a través de las raíces en forma de sulfatos solubles. Parte del azufre presente en los organismos vivos queda en los suelos cuando éstos mueren. La descomposición de la materia orgánica produce ácido sulfhídrico, de mal olor, devolviendo azufre a la atmósfera. Diagrama del ciclo del azufre

Termodinámica y medio ambienteTermodinámicaLa termodinámica ofrece un aparato formal aplicable únicamente a estados de equilibrio,7 definidos como aquel estado hacia «el que todo sistema tiende a evolucionar y caracterizado porque en el mismo todas las propiedades del sistema quedan determinadas por factores intrínsecos y no por influencias externas previamente aplicadas». Tales estados terminales de equilibrio son, por definición, independientes del tiempo, y todo el aparato formal de la termodinámica –todas las leyes y variables termodinámicas–, se definen de tal modo que podría decirse que un sistema está en equilibrio si sus propiedades pueden describirse consistentemente empleando la teoría termodinámica.5 Los estados de equilibrio son necesariamente coherentes con los contornos del sistema y las restricciones a las que esté sometidoMedio ambienteSe entiende por medio ambiente a todo lo que rodea a un ser vivo. Desde el punto de vista humano, se refiere al entorno que afecta y condiciona especialmente las circunstancias de vida de las personas o de la sociedad en su conjunto. Comprende el conjunto de valores naturales, sociales y culturales existentes en un lugar y en un momento determinado, que influyen en la vida del ser humano y en las generaciones venideras. Es decir, no se trata sólo del espacio en el que se desarrolla la vida, sino que también comprende seres vivos, objetos, agua, suelo, aire y las relaciones entre ellos, así como elementos tan intangibles como la culturaRelación entre termodinámica y medio ambiente

En el medio ambiente existen muchos cambios provocados por el calor y la temperatura, estos ocasionan el

calentamiento global ya que es provocado por el aumento de la temperatura, el principal efecto que causa el

calentamiento global es el efecto invernadero, fenómeno q se refiere a la absorción por  diversos gases

contaminantes como son el dióxido de carbono (CO2), los clorofluorocarbonos (CFC), metano (CH4), el óxido

de nitrógeno (N2O) y el ozono de la troposfera.

Los daños q ocasiona la deforestación lleva a un incremento del dióxido de carbono (CO2) en el aire debido a

que los árboles vivos almacenan dicho compuesto químico en sus fibras, pero cuando son cortados, el

carbono es liberado de nuevo hacia la atmósfera. El CO2 es uno de los principales gases "invernadero", por lo

que el corte de árboles contribuye al peligro del cambio climático.

La termodinámica siempre va a existir en el medio ambiente porque nosotros mismos somos parte de ella ya

que uno como ser humano, nuestro cuerpo genera calor y energía, como también la masa.

La termodinámica siempre va a tener relación directa de una u otra forma con cualquier cosa u objeto en el

medio ambiente, ya que esta ciencia puede ser aplicada o estudiada en todos los aspectos de la vida; una

característica de la termodinámica como la temperatura la podemos relacionar con el clima la diversidad

biológica, el efecto invernadero, la inversión térmica y la salud de los seres vivos en el medio ambiente.

El calor es una forma de trabajo energía, es el nombre dado a una transferencia de energía de tipo especial

en el que intervienen gran número de partículas. Se denomina calor a la energía intercambiada entre un

sistema   y el medio que le rodea debido a los choques entre las moléculas del sistema y el exterior.

Todo lo mencionado se relaciona con el medio ambiente y la termodinámica y se lleva a cabo

mediante  procesos.

Cada especie tiene un determinado lugar donde vive y al cual está adaptada, y que se denomina hábitat (del latín habitare = vivir). El hábitat es la "dirección de la especie", o sea, el lugar donde vive y se la puede encontrar. Por ejemplo, el hábitat de¡ jaguar son los bosques tropicales, pero el estrato de¡ sotobosque; el de la vizcacha son las requerías de la Sierra; el de¡ cangrejo carretero son las playas arenosas y no las rocosas; y el de la vicuña son los pajonales de la Puna.

Sin embargo, un determinado hábitat es compartido por varias especies, pero que tienen una función distinta en el mismo, que se conoce como nicho ecológico, y que es la "ocupación u profesión de la especie en el hábitat". Por ejemplo, el hábitat de la vicuña es el pajonal de puna, igual que el de¡ puma andino, pero la primera es herbívora y el segundo es carnívoro, depredador de la primera.¿QUÉ ES EL NICHO ECOLÓGICO?

El nicho ecológico expresa la interrelación de¡ organismo con los factores ecológicos, es decir, la posición o función de una población o parte de ella en el ecosistema. La función que cumple cada especie en el ecosistema, o sea, su nicho ecológico, es determinada por una serie de factores, siendo el principal la competencia con otras especies.

Por ejemplo, el nicho ecológico que ocupa la mariposa monarca (Danaus) en el estado de oruga es ser herbívora, alimentándose de la planta flor de sesda (Asclepiass curassavica) en su estado adulto es nectarívora, visitando flores de diversas plantas. Por la competencia con otras especies la mariposa monarca se ha especializado, a través del tiempo, en dicha planta, que no es aprovechada por otras mariposas y, que a pesar de ser tóxica, la oruga soporta la toxicidad por una adaptación especial.

Por otra parte, el nicho ecológico del jaguar u otorongo en el bosque tropical es el ser carnívoro o depredador de animales grandes (venados, sachavaca, sajinos, etc.). Comparte el mismo hábitat con los venados, pero éstos son herbívoras.IMPORTANTE

El nicho ecológico permite que en un área determinada convivan muchas especies herbívoras o carnívoras u omnívoras, habiéndose especializado cada una en una determinada planta o presa, sin

hacerse competencia unas a otras. Esto se ha logrado a través de un largo proceso de especialización y qué implica que en el tiempo han sobrevivido las especies que han logrado adaptarse a una determinada función y han desarrollado hasta ciertos órganos especializados.

Un ejemplo muy característico lo constituyen los picadores. En el bosque amazónico y en una misma área podemos encontrar varias especies de estas aves, pero cada una se ha especializado en determinadas flores y sus picos varían en forma o longitud, según las flores de las especies de plantas que visitan.

Las distintas funciones de las especies permiten la convivencia de muchas especies en el mismo espacio, sin hacerse una competencia tal, que permite a todas vivir.

El concepto de nicho ecológico es importante para comparar distintos ecosistemas, como es el caso de las convergencias (especies muy distintas pero de hábitos similares), y la comparación entre diversas poblaciones del mismo ecosistema, posibilitando la explicación de la competencia y la coexistencia.

Que es el habitadLlamamos de hábitat al local donde un organismo vive, el ambiente donde él se encuentra. En el caso de la hiena, su hábitat es la sabana africana, un lugar que posee una estación seca bien definida.

La hienaElla vive en la sabana africana y allí se alimenta de gacelas y ñus, pero también se alimenta de carroña. Son animales extremadamente violentos y peligrosos en manadas y son los principales rivales de los leones en la sabana, sufriendo incluso ataques de estos animales.

La tortuga verdeEste animal vive normalmente en las aguas costeras y con grandes cantidades de vegetación. La tortuga verde presenta una peculiar característica cuando se trata de alimentos. Es un organismo omnívoro cuando es joven; sin embargo, cuando alcanza los 25 centímetros de caparazón, se vuelve básicamente herbívoro. Ellas buscan colocar sus huevos principalmente en islas oceánicas.es posible observar que el hábitat de la tortuga verde son las aguas costeras con vegetación. Ya el nicho ecológico es su forma de vida, que incluye su peculiar alimentación y su desove.

El oso panda Los pandas viven en zonas dónde abunda la caña de bambú, más específicamente en las cordilleras del sudoeste de China. Estas montañas se extienden por las provincias chinas de Sichuan, Gansu y Shaanxi. Las reservas de la provincia de Sichuan son hogar para el 30 por ciento de la población mundial de osos panda. En las montañas Quinling, los pandas pueden encontrarse a alturas de 1300 a 4000 metros. Los bosques en esta zona son fríos y húmedos y los pandas suben a mayores elevaciones a medida que el calor del verano se intensifica.

-PoblaciónExisten tan solo, aproximadamente, entre 1.600 y 3.000 pandas en estado salvaje. Gracias a los enormes esfuerzos de conservación, sin embargo. estos números están comenzando a aumentar. Existen unos 180 pandas en cautiverio en China y otros 20 en zoológicos alrededor del mundo.

-Esfuerzos de conservaciónEl panda gigante se encuentra en la lista de especies en mayor peligro de extinción debido a la pérdida de su hábitat y su bajo ritmo de reproducción. En China, se encuentran protegidos por el gobierno y muchos viven en refugios del estado. Debido a su mayor población, la provincia de Sichuan se ha convertido en uno de los sitios más importantes para la reproducción de los pandas en cautiverio.