¿Qué es el ciclo del agua?

El ciclo del agua describe la presencia y el movimiento del agua en la Tierra y sobre ella. El agua de la Tierra está siempre en movimiento y cambia constantemente de estado: líquido, vapor, hielo y viceversa. El ciclo del agua ha estado ocurriendo por miles de millones de años, y la vida sobre la Tierra depende de él; este planeta sería un sitio inhóspito si el ciclo del agua no tuviese lugar.

¿Cómo funciona?

El ciclo del agua no se inicia en un lugar específico pero, para esta explicación, asumimos que comienza en los océanos. El sol, que dirige el ciclo del agua, calienta el agua de los océanos, la cual sube hacia la atmósfera como vapor de agua. Corrientes ascendentes de aire llevan el vapor a las capas superiores de la atmósfera, donde la menor temperatura causa que el vapor de agua se condense y forme las nubes. Las corrientes de aire mueven las nubes sobre el globo, las partículas de nube colisionan, crecen y caen en forma de precipitación. Parte de esta precipitación cae en forma de nieve, que se llega a acumular en capas de hielo y en los glaciares -que pueden almacenar agua congelada por millones de años. En los climas más cálidos, la nieve acumulada se funde y derrite cuando llega la primavera. La nieve derretida corre sobre la superficie del terreno como agua de deshielo. La mayor parte de la precipitación cae en los océanos o sobre la tierra donde, debido a la gravedad, corre sobre la superficie como escorrentía superficial. Una parte de esta escorrentía alcanza los ríos en las depresiones del terreno; en la corriente de los ríos el agua se transporta de vuelta a los océanos. El agua de escorrentía y el agua subterránea que brota hacia la superficie se acumula y almacena en los lagos de agua dulce.

No toda el agua de lluvia fluye hacia los ríos, una gran parte es absorbida por el suelo como infiltración. Parte de esta agua permanece en las capas superiores del suelo y vuelve a los cuerpos de agua y a los océanos como descarga de agua subterránea. Otra parte del agua subterránea encuentra aperturas en la superficie terrestre y emerge como manantiales de agua dulce. El agua subterránea que se encuentra a poca profundidad es tomada por las raíces de las plantas y transpirada a través de la superficie de las hojas, regresando a la atmósfera. Otra parte del agua infiltrada alcanza las capas más profundas de suelo y recarga los acuíferos (roca subsuperficial saturada), que almacenan grandes cantidades de agua dulce por largos períodos. A lo largo del tiempo, esta agua continua moviéndose, y parte de ella retornará a los océanos, donde el ciclo del agua se cierra... para comenzar de nuevo.

El ciclo del nitrógenoEl nitrógeno es un elemento. Está presente enseres vivos como, plantas y animales. También es una parte importante para no vivos como el aire y la tierra que pisamos. Los átomos de nitrógeno no permanecen en un lugar. Se desplazan lentamente entre seres vivos o muertos, por el aire, la tierra y el agua. A este movimiento se le conoce como ciclo del nitrógeno.

La mayoría del nitrógeno que encontramos en la Tierra se encuentra en la atmósfera. Aproximadamente 80% de las moléculas en la atmósfera de la Tierra está compuesta de dos átomos de nitrógeno unidos entre sí (N2). Todas las plantas y animales necesitan nitrógeno para elaborar aminoácidos, proteínas y DNA; pero el nitrógeno en la atmósfera no se encuentra en forma que lo puedan usar. Los seres vivos pueden hacer uso de las moléculas de nitrógeno en la atmósfera cuando estas son separadas por rayos o fuegos, por cierto tipo de bacterias, o por bacterias asociadas con plantas de frijoles.

La mayoría de las plantas obtienen el oxígeno que necesitan para crecer de los suelos o del agua donde viven. Los animales obtienen el nitrógeno que necesitan alimentándose de plantas u animales que contienen nitrógeno. Cuando los organismos mueren, sus cuerpos se descomponen y hacen llegar nitrógeno hacia los suelos o tierra, o hacia el agua de los océanos. Las bacterias alteran el nitrógeno para que adquiera una forma que las plantas pueden usar. Otros tipos de bacterias pueden cambiar al nitrógeno y lo disuelven en vías acuátivas en forma tal que les permite regresar a la atmósfera.

Ciertas acciones de los humanos están causando cambios en el ciclo del nitrógeno y en la cantidad de nitrógeno que es almacenado en la tierra, agua, aire y organismos. El uso de fertilizantes ricos en nitrógeno puede agregar demasiado nitrógeno a vías acuátivas cercanas, a medida que los fertilizantes caen en corrientes y pozos. Los restos asociados con la ganadería también agrega gran cantidad de nitrógeno a la tierra y al agua. Los crecientes niveles de nitrato hacen que las plantas crezcan muy rapido hasta que agotan los suminitros y mueren. El número de animnales que comen plantas aumentará cuando aumente el suministro de plantas y se quedan sin alimento cuando las plantas mueren.

El ciclo del fosforoEl fósforo interviene en la composición del ATP, ácidos nucleicos y fosfolipidos. Durante el ciclo del fosforo se produce la mineralización del fósforo, se solubilizan las formas insolubles así como la asimilación de los fosfatos inorganicos.

Muchos de los fosfatos de la corteza terrestre son insolubles en agua lo que hace que su disponibilidad no sea la más óptima. Los fosfatos solubles pasan de la tierra al mar por los fenomenos de lixiviación que sufre el suelo, este proceso se produce en la dirección de la tierra al mar y no al reves (porcentaje mínimo). Se hace necesario que el fosforo que se encuentra insoluble pase a soluble.

Mineralización. Los seres vivos tienen fosforo inorganico. El proceso de mineralización se encuentra en relación con la degradación de la materia orgánica por los microorganismos. Las situaciones que favorecen esta degradación: un sustrato carbonado degradable y la presencia de nitrogeno.

Solubilización: El fósforo se encuentra en continuo movimiento desde su forma soluble a deposito de fósforo. Muchas bacterias autótrofas se encargan de llevar a cabo la solubilización. Las mismas bacterias que intervienen en el paso de ion amonio a ácido nitrico y el paso de azufre reducido a ácido sulfurico intervienen también en la solubilidad del fósforo.

Inmovilización: El fósforo inorgánico se transforma en fósforo orgánico a través de diferentes seres vivos (en el agua las algas llevan a cabo se absorcion, en el suelo las bacterias se encargan de su fijación)

El Ciclo del carbonoEn la naturaleza tienen lugar de forma cíclica una serie de reacciones químicas, e intercambios entre la atmósfera, los suelos y los seres vivos, en los cuales participan compuestos del carbono (ciclo biogeoquímico del carbono) y el nitrógeno de la materia orgánica (ciclo biogeoquímico del nitrógeno). El agua, también interviene en un ciclo hidrológico, en la que suceden sucesivas transformaciones físicas dentro de la hidrosfera. Todos estos ciclos, son procesos regulares y básicos para el mantenimiento de la vida sobre la Tierra.

Explicación

El carbono es parte fundamental y soporte de los organismos vivos, discurriendo en un ciclo de energía que fluye a través del ecosistema terrestre.

Mediante la fotosíntesis, las plantas absorben el dióxido de carbono existente en el aire o el agua, y lo acumulan en los tejidos vegetales en forma de grasas, proteínas e hidratos de carbono. Posteriormente, los animales herbívoros se alimentan de estos vegetales, de los que obtienen energía, para después, siguiendo las cadenas tróficas, transferir esa energía a los demás niveles (carnívoros que se alimentan de los herbívoros).

Esa energía sigue varios caminos: por un lado es devuelto a la atmósfera como dióxido de carbono mediante la respiración; por otro lado se deriva hacia el medio acuático, donde puede quedar como sedimentos orgánicos, o combinarse con las aguas para

producir carbonatos y bicarbonatos (suponen el 71% de los recursos de carbono de la Tierra). En su acumulación en las zonas húmedas genera turba, resultado de una descomposición incompleta, lo que da lugar a la formación de depósitos de combustibles fósiles como petróleo, carbón y gas natural.