12/11/2014 XIII. LOS CICLOS QUMICOS EN EL OCANO

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X I I I . L O S C I C L O S Q U M I C O S E N E LO C A N O

DESDE la poca primigenia de los ocanos hasta la era actual, han pasado miles demillones de aos, en los cuales se han presentado una serie de cambios fisicoqumicos ygeolgicos. Dentro de estos cambios, es importante resaltar que la mayor parte del aguaexistente en el planeta brot del interior de la corteza terrestre como resultado de laactividad volcnica, durante su desarrollo geolgico.

Asimismo uno de los fenmenos ms significativos de la evolucin de la Tierra fue ladisociacin fotoqumica del agua en hidrgeno y oxgeno, por accin de la luz ultravioletade la alta atmsfera. Esto permiti que el oxgeno reaccionara con otros elementos comoel carbono, el nitrgeno, el azufre y el hierro, dando las caractersticas qumicas a laatmsfera y a los ocanos, y facilitando que se originaran los organismos vivos.

Los ciclos qumicos que se sucedieron en el ocano durante 4 500 millones de aos,fueron fundamentales para la evolucin de la vida sobre el planeta, y para que laatmsfera pasara de sombra y maloliente a luminosa e inodora. El ocano turbio se poblde seres vivos que se fueron desarrollando y al aumentar en nmero invadieron la Tierra.

La aparicin de la vida determin que los cambios qumicos en el ocano primitivo seincrementaran. Este tena poco o nada de oxgeno, contena sales inorgnicas ycomplejas molculas orgnicas que proporcionaron las bases para los primeros procesosvitales.

En un principio el oxgeno se acumul, debido a la descomposicin del vapor de agua agran altura y posteriormente con la aparicin de los vegetales verdes se iniciaron losprocesos de sntesis de la materia orgnica por medio de la fotosntesis, aumentando estegas hasta el punto que hoy la atmsfera contiene 20 por ciento de oxgeno gaseoso y unacantidad considerable de este elemento est disuelta en el agua del ocano. Estefenmeno convirti a la atmsfera y al ocano en ambientes adecuados para los procesosmetablicos de los organismos que requieren oxgeno.

Durante el proceso de fotosntesis se desprendieron cada vez cantidades mayores deoxgeno, que del ocano pasaron a la atmsfera, la cual se fue modificando, originndoselo que se puede considerar como la atmsfera que ya no contiene metano, amoniaco,cido cianhdrico, como la antigua y, por el contrario, presenta agua, nitrgeno, oxgeno ybixido de carbono.

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Figura 24. Evolucin qumica.

Adems en las zonas ms elevadas de la atmsfera, por la intensidad de la radiacincsmica, provoc que las molculas de oxgeno se recombinaran y modificaran dandoorigen a una capa de ozono (03), situada a varios cientos de kilmetros de altura y queacta como una excelente pantalla de proteccin contra las radiaciones de alta energa,como los rayos ultravioleta y los rayos X, lo que hizo que los seres vivos contaran con unmejor ambiente para desarrollarse.

El oxgeno tiene un comportamiento cclico en el ocano, se encuentra como componentede la atmsfera y llega al mar al disolverse en el agua, de donde lo toman los vegetales ylos animales para su respiracin. Con las corrientes y el oleaje la cantidad de oxgeno enel agua aumenta, pero tambin contribuyen a incrementar su cantidad los vegetalesverdes, que durante el proceso de fotosntesis, fijan el carbono y desprenden el oxgeno,como resultado de las reacciones qumicas que efectan, completndose el ciclo deloxgeno en el mar. La cantidad de oxgeno disuelto en el agua del mar es inversamenteproporcional a la profundidad, encontrndose en los grandes fondos marinos reascarentes de este gas.

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Figura 25. Ciclo del oxgeno.

En la mayora de los ocanos los ciclos qumicos que actualmente se producenpertenecen, en gran parte, a un sistema oxidante. En algunas zonas, sin embargo,aparecen situaciones en que el oxgeno se ha agotado por la descomposicin de sustanciaorgnica, en una proporcin grande para que resulte insuficiente el oxigeno provenientede la atmsfera o de las plantas fotosintetizadoras y, por lo tanto, prevalecen condicionesde carencias de este gas o anxicas. En los ocanos estos sectores estn limitados alugares como las aguas profundas del Mar Negro o la Fosa de Curazao, en el Mar Caribe.

Para los procesos metablicos de sntesis tambin es indispensable el bixido de carbono,el cual se encuentra en el mar en diferentes concentraciones, llegando a l,fundamentalmente, desde la tierra y la atmsfera como desecho de los procesosindustriales del hombre, que al quemar la materia lo desprende durante las reacciones decombustin. Tambin las erupciones volcnicas submarinas producen el bixido decarbono existente en los ocanos.

Este bixido de carbono es fijado por los vegetales verdes y junto con los nutrientes setransform en sustancia orgnica, en la que queda acumulada la energa procedente delSol, que es fijada por la clorofila, sustancia que le da el color verde a los vegetales.

Cuando los vegetales y los animales del mar realizan su respiracin, utilizan el oxgenoque se encuentra disuelto en el agua y desprenden bixido de carbono. Asimismo, cuandoestos vegetales y animales mueren se desprende bixido de carbono por ladescomposicin bacteriana, y es as como se repite el ciclo del carbono en el mar.

Figura 26. Ciclo del bixido de carbono.

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El carbono tambin se encuentra en las aguas ocenicas en forma de carbonatos, los quellegan al mar al disolverse en los continentes las rocas carbonatadas del tipo de lascalizas, y al ser arrastrados los sedimentos hasta la costa por los ros. Estos carbonatos,en especial el carbonato de calcio, son fijados por organismos como las algas coralinas,los corales y los moluscos, para formar sus exoesqueletos, que cuando mueren quedandepositados el fondo, siendo una fuente de estos carbonatos.

Dentro de los ciclos qumicos del ocano se encuentran el de los componentes qumicosque intervienen en la salinidad la cual es caracterstica de las aguas del mar.

La salinidad del ocano est dada, fundamentalmente, por el sodio y el cloro, adems deotros elementos como el magnesio, el calcio y el potasio, cuyas cantidades han variadode acuerdo a sus caractersticas fisicoqumicas a travs de los aos. Estos elementosproceden de la disgregacin de masas de la tierra, que son arrastradas por las aguas dela costa a diferentes zonas ocenicas y tambin pueden originarse por el envejecimientode los sedimentos ocenicos.

Los compuestos qumicos que se formaron de estos elementos, como el cloruro de sodio,que es uno de los principales, tienen un comportamiento cclico, lo que permiteencontrarlos en proporciones constantes en el agua del ocano. Este hecho ha sidodemostrado al analizar las muestras recogidas en todo el mundo durante las expedicionesoceanogrficas.

Estas sales llegan al ocano, principalmente, por los aportes de los ros, como productode la disgregacin de las rocas por la accin de los factores del clima en la tierra; en elmar se disuelven en el agua, donde las fijan los organismos vivientes o se sedimentancolaborando a formar la topografa de los fondos marinos, pero volviendo a combinarsecon las aguas al morir los organismos o al desgastarse la corteza de sedimentacin,establecindose el ciclo qumico de las sales en el ocano, que hace que su composicinqumica se mantenga constante.

Figura 27. Ciclo de las sales en el mar.

Otro de los ciclos qumicos que se realizan en el mar, es el de los elementos llamados