LOS CICLOS LOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOSBIOGEOQUÍMICOS

Manuel Manuel CózarCózar

Elementos biolimitantesSon aquellos nutrientes esenciales para el desarrollo de un organismo que al estar presentes en cantidades mínimas, limitan su crecimiento o cualquier otra respuesta del mismo.

Ciclos de nutrientes gaseosos (O, C, N): La atmósfera es la principal reserva. El proceso de circulación es relativamente cerrado y rápido, y no suele acarrear pérdidas de elementos.

Ciclos de nutrientes sedimentarios (S,P): El depósito principal es la litosfera. Los procesos de meteorización liberan lenta, pero continuamente, los elementos presentes en las rocas y los incorporan al suelo. Estos ciclos son mucho más lentos y tienden a estancarse al incorporarse el elemento a los sedimentos profundos del océano o de lagos profundos, quedando inaccesible tanto para los organismos como para el reciclaje continuo.

Ley del mínimo: Liebig descubrió que el rendimiento de las plantas suele estar limitado no sólo por los nutrientes necesarios en grandes cantidades (CO2 y H2O), que suelen abundar en el medio, sino por algunos elementos que se necesitan en cantidades mínimas pero que escasean en el suelo (P, K, Mg,..).

La “ley del mínimo de Liebig” dice que el nutriente disponible sólo en cantidades mínimas es el que limita la producción, aún cuando los demás estén en cantidades suficientes.

Controla las transferencias entre los demás subsistemas.

En la hidrosferaEn la hidrosfera, el carbono se encuentra disuelto en el agua marina en forma de CO2, bicarbonatos y carbonatos, en una proporción entre ellos que se mantiene en equilibrio. De la atmósfera se absorbe CO2 y los ríos aportan iones calcio y bicarbonatos.

En la atmósferaEn la atmósfera, el carbono se encuentra en forma de: CO2 (358ppm), CO (0,1ppm) y CH4 (1,6ppm).

En la litosferaEn la litosfera lo podemos encontrar formando rocas carbonatadas y combustibles fósiles.

Ciclo del carbono

COCO22

Respiración

Fotosíntesis

Materia orgánica

Ciclo Ciclo biológicobiológico

El CO2 atmosférico se disuelve con facilidad en agua para formar ácido carbónico que ataca a los carbonatos según la reacción:

CO2 + H2O + CaCO3 Ca+++ 2HCO3-

Al llegar al mar, parte del carbono precipita en el fondo en forma de carbono orgánico y en forma de carbono inorgánico (caliza de las conchas y corales) aunque sólo por encima de la lisoclina (profundidad de las aguas marinas a partir de la cual son disueltos los restos carbonatados). A la atmósfera pasa oxígeno (no consumido en la respiración) y también parte del CO2.

CO2

HCO3-

CaCO3

Restosorgánico

s

PetróleoRestos

orgánicos

Carbón

Ciclo del nitrógenoLos principales componentes nitrogenados atmosféricos son:

- NN22, forma mayoritaria de presentación de este elemento en la atmósfera, es una molécula inerte e inaccesible para casi todos los seres vivos.

- NHNH33 procedente de las erupciones volcánicas o de la putrefacción de los organismos vivos.

- NO, NNO, N22O y NOO y NO22 (denominados NOx); compuestos que pueden difundir hacia los otros sistemas terrestres. Proceden del suelo, de las emisiones volcánicas, así como de la oxidación espontánea del N2 durante las tormentas eléctricas.

El ser humano ha incrementado dichas emisiones como resultado del abonado excesivo y de los procesos de combustión a altas temperaturas, provocadas por el paso de aire por la cámara de combustión de los motores.

Fases del ciclo del nitrógeno:Fases del ciclo del nitrógeno:

FijaciónFijación

1.Atmosférica

2.Biológica

AmonificacióAmonificaciónn

DesnitrificacióDesnitrificaciónn

NitrificaciónNitrificación

Bacterias simbiont

es fijadoras

Bacterias fijadoras del suelo

Degradación de materia

orgánica por bacterias y hongos del

suelo

Bact. Nitrificantes

Nitrosomonas

Bact. Nitrificantes

Nitrosobacter

Bact.desnitrificantes

NN22

NOx

Rhizobium

HNO3

NO3-

Restos orgánic

os

NH3 NO2-

NOx

Ciclo del fósforo

Al encontrarse mayoritariamente inmovilizado en los sedimentos oceánicos profundos, su liberación es muy lenta por lo que se considera un elemento limitante y por tanto, un recurso no renovable.

Es un constituyente esencial de las biomoléculas y forma parte de estructuras rígidas como huesos y caparazones.

Está presente en un 0’2% en las estructuras vegetales y en un 1% en las animales

Fosfatosoluble

Restos

orgánicos

Abonos

Detergentes

Eutrofización

Guano

Fosfato

disuelto Planct

on

Incorporación a sedimentos profundos