procesos ecologicos

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BALANCE DE MATERIA Y ENERGA

INTRODUCCIN

Un ecosistema es un conjunto de componentes biticos y abiticos que interactan utilizando y transformando la materia y la energa disponible en el ambiente (Maass y Martnez Yrzar, 1990). Los procesos que operan en los Estudios ambientales de cuencas, ecosistemas se dan de manera simultnea y anidada a diferentes escalas espaciales y temporales. En un extremo tenemos procesos bioqumicos como la fotosntesis o la respiracin celular que operan a escalas de unas cuantas micras y toman segundos en ocurrir. En el otro extremo se encuentran procesos geolgicos como la formacin de montaas y la deriva continental, que ocurren a escalas regionales y globales y operan en perodos de cientos de miles y millones de aos. En medio tenemos procesos fisiolgicos como la abscisin foliar o la digestin, que ocurren a una escala de cm2 y en perodos de horas, y procesos ecolgicos como la dispersin de semillas o el reciclaje de nutrientes, que operan a escalas espaciales de hectreas y km2 y que toman das o aos en ocurrir. Muchos de estos procesos estn directa o indirectamente relacionados entre s, operan de manera simultnea y de forma anidada (ONeill et al., 1986). Por ejemplo, todos los aos los rboles de los bosques tropicales secos tiran sus hojas durante la poca de sequa como un mecanismo para evitar la prdida de agua por transpiracin. La falta de humedad en el ambiente durante la sequa inhibe los procesos de descomposicin microbiana, dando como resultado la acumulacin de hojarasca sobre la superficie del suelo. Es comn encontrar picos de acumulacin de mantillo hacia finales de la poca de sequa. Una vez ocurridas

OBJETIVOS

Conocer y comprender los diversos procesos ecolgicos comprendidos en el medio ambiente, su relacin entre ellos y la interferencia de la actividad humana en el desarrollo natural de los mismos.Reconocer la importancia, la formacin y el desempeo natural de todos y cada uno de los nutrientes conocidos, su interrelacin y los efectos que causan su dficit o exceso de concentracin al medio ambienteMantener la multifuncionalidad de los sistemas para proteger los ecosistemas y los procesos ecolgicos a travs del conocimiento y la adecuada informacin.Conocer la adecuada consolidacin del aprovechamiento racional y sustentable de los recursos en beneficio de la salud y economa de los seres humanos.

MARCO TERICO:

CICLOS BIOGEOQUMICOS

Los ciclos biogeoqumicos comprenden una serie de caminos realizados por la materia entre los subsistemas terrestres (escapan de la biosfera y pasan por la atmosfera, litosfera o hidrosfera). Tienden a ser cerrados, aunque los seres humanos al romper el reciclaje natural los han abierto, provocando prdidas y aceleraciones en los mismos. El tiempo de permanencia de los elementos en los distintos medios es muy variable, denominndose almacn o reserva aquel lugar donde dicha permanencia es mxima.

1. CICLO DEL CARBONO.Elciclo del carbonoes un ciclo biogeoqumico por el cual el carbono se intercambia entre labiosfera, lalitosfera, lahidrosferay laatmsferade la Tierra. Los conocimientos sobre esta circulacin de carbono posibilitan apreciar laintervencin humana en el climay sus efectos sobre el cambio climtico.Este ciclo es de suma importancia para la regulacin del clima debido a los siguientes puntos Cantidad de C disponible para la fotosntesis. Gas productor de efecto invernadero: liberacin de CO2, quema de combustibles fsiles, aportes de origen urbano, modificacin de la vegetacin. Capacidad de Coprecipitar metales.

En el planeta Tierra, el carbono circula a travs de los ocanos, de la atmsfera y de la superficie y el interior terrestre, en un gran ciclo biogeoqumico. Este ciclo puede ser dividido en dos: Elciclo rpido o biolgicoy el ciclo lento o geolgico.

a) Ciclo biolgico: Elciclo biolgico del carbonoes relativamente rpido: se estima que la renovacin del carbono atmosfrico ocurre cada 20 aos. En ausencia de la influencia antropognica (causada por el hombre), en el ciclo biolgico existen tres depsitos o stocks: terrestre (20000 Gt), atmsfera (750 Gt) y ocanos (40000 Gt). Este ciclo desempea un papel importante en los flujos de carbono entre los diversos depsitos, a travs de los procesos de fotosntesis y respiracin. Mediante la fotosntesis, las plantas absorben la energa solar y el CO2 de la atmsfera, produciendo oxgeno e hidratos de carbono (azcares como la glucosa), que sirven de base para el crecimiento de las plantas. Los animales y las plantas utilizan loscarbohidratos en el proceso de respiracin, usando la energa contenida en los carbohidratos y emitiendo CO2.Junto con la descomposicin orgnica (forma de respiracin de las bacterias y hongos), la respiracin devuelve el carbono, biolgicamente fijado en los reservorios terrestres (los tejidos de biota, el permafrost del suelo y la turba), a la atmsfera.Las ecuaciones qumicas que rigen estos dos procesos son:Fotosntesis: 6CO2+ 6H2+ energa (luz solar) -> C6H12O6+ 6O2

Respiracin: C6H12O6(materia orgnica) + 6O2-> 6CO2+ 6H2+ energa

Otro proceso intermedio del ciclo biolgico que provoca remocin de carbono de la atmsfera, ocurre cuando la fotosntesis excede la respiracin y, lentamente, la materia orgnica forma depsitos de sedimentos que, en ausencia de oxgeno y a lo largo de millones de aos, se transforman en combustibles fsiles.Los incendios (naturales) son un otro elemento del ciclo rpido que aaden CO2 a la atmsfera al consumir la biomasa y materia orgnica, y al provocar la muerte de plantas que acaban por descomponerse y formar tambin CO2.

b) Ciclo Lento o Geolgico Elciclo geolgico del carbono, que opera a una escala de millones de aos, est integrado en la propia estructura del planeta y se puso en marcha hace aproximadamente 4,55 miles de millones de aos, cuando se form el Sistema Solar y la Tierra. Su origen fueron los planetesimales (pequeos cuerpos que se haban formado a partir de la nebulosa solar) y los meteoritos portadores de carbono que chocaron con la Tierra.Ms del 99% del carbono terrestre est contenido en la litosfera, siendo la mayora carbono inorgnico, almacenado en rocas sedimentarias como las rocas calizas. El carbono orgnico contenido en la litosfera est almacenado en depsitos de combustibles fsiles.En una escala geolgica, existe un ciclo entre la corteza terrestre (litosfera), los ocanos (hidrosfera) y la atmsfera. El dixido de carbono (CO2) de la atmsfera, combinado con el agua, forma el cido carbnico, el cual reacciona lentamente con el calcio y con el magnesio de la corteza terrestre, formando carbonatos. A travs de los procesos de erosin (lluvia, viento), estos carbonatos son arrastrados a los ocanos, donde se acumulan en su lecho en capas, o son asimilados por organismos marinos que, eventualmente, despus de muertos, tambin se depositan en el fondo del mar. Estos sedimentos se van acumulando a lo largo de miles de aos, formando rocas calizas.El ciclo contina cuando las rocas sedimentarias del lecho marino son arrastradas hacia el manto de la Tierra por un proceso de subduccin (proceso por el cul una placa tectnica desciende por debajo de otra). As, las rocas sedimentarias estn sometidas a grandes presiones y temperaturas debajo de la superficie de la Tierra, derritindose y reaccionando con otros minerales, liberando CO2. El CO2 es devuelto a la atmsfera a travs de las erupciones volcnicas y otro tipo de actividades volcnicas, completndose as el cicloEn la litosfera est en 3 formas: rocas carbonatadas, rocas silicatadas y como combustibles fsiles.

2. CICLO DEL FSFORO Elciclo del fsforoes unciclo biogeoqumicoque describe el movimiento de esteelemento qumicoen unecosistema.Los seres vivos toman elfsforo(P) en forma defosfatosa partir de lasrocasfosfatadas, que mediantemeteorizacinse descomponen y liberan los fosfatos. stos pasan a los vegetalespor elsueloy, seguidamente, pasan a losanimales. Cuando stos excretan, los descomponedores actan volviendo a producir fosfatos.Una parte de estos fosfatos son arrastrados por las aguas almar, en el cual lo toman lasalgas,pecesyavesmarinas, las cuales producenguano, el cual se usa comoabonoen la agricultura ya que libera grandes cantidades de fosfatos. Los restos de los animales marinos dan lugar en el fondo del mar a rocas fosfatadas, que afloran por movimientos orognicos.De las rocas se libera fsforo y en el suelo, donde es utilizado por las plantas para realizar sus funciones vitales. Los animales obtienen fsforo al alimentarse de las plantas o de otros animales que hayan ingerido. En la descomposicin bacteriana de los cadveres, el fsforo se libera en forma de ortofosfatos (H3PO4) que pueden ser utilizados directamente por los vegetales verdes, formando fosfato orgnico (biomasa vegetal), la lluvia puede transportar este fosfato a los mantos acuferos o a los ocanosEl ciclo del fsforo difiere con respecto al del carbono, nitrgeno y azufre en un aspecto principal. El fsforo no forma compuestos voltiles que le permitan pasar de los ocanos a la atmsfera y desde all retornar a tierra firme. Una vez en el mar, solo existen dos mecanismos para el reciclaje del fsforo desde el ocano hacia los ecosistemas terrestres. Uno es mediante las aves marinas que recogen el fsforo que pasa a travs de las cadenas alimentarias marinas y que pueden devolverlo a la tierra firme en sus excrementos. Adems de la actividad de estos animales, hay la posibilidad del levantamiento geolgico de los sedimentos del ocano hacia tierra firme, un proceso medido en miles de aos.El hombre tambin moviliza el fsforo cuando explota rocas que contienen fosfato.La proporcin de fsforo en la materia viva es relativamente pequea (106C: 16N: 1P), pero el papel que desempea es vital.

FUENTES PRINCIPALES DE FOSFORO Rocas sedimentarias Fertilizantes Desperdicios domsticos Detergentes Lluvia (0.01) a 0.1 mg/L Aditivos anticorrosivos (polifosfatos) Aditivos para control de incrus