Circulación de materia en el planeta

  1. La circulación de materia en el ecosistema

La materia viva se compone de alguno de los elementos químicos que existen: fundamentalmente carbono, oxígeno e hidrógeno y, en menor medida, nitrógeno, fósforo y azufre. En los organismos vivos la materia sigue un circuito abierto; es decir, la cantidad de materia que un ser vivo aporta al medio no es la misma que la que recibe de él.

Los seres vivos son capaces de utilizar dos formas de energía: la energía lumínica y la energía química. La primera es la que procede de la radiación solar y la segunda es la que se obtiene de reacciones químicas (de la ruptura de enlaces químicos en los procesos de destrucción de moléculas). En los organismos vivos la energía también sigue un circuito abierto; por eso, la cantidad de energía que desprende un ser vivo no es la misma que la que recibe del medio. Con la materia y la energía que reciben del medio en el que viven, los seres vivos realizan su metabolismo y se transforman. Dependiendo de la forma en que los seres vivos obtienen la materia y la energía se clasifican en:

  • Heterótrofos: los seres heterótrofos se alimentan de otros seres vivos, y obtienen la materia y energía que necesitan a partir de la degradación de la materia orgánica de la que están formados.

  • Autótrofos: los seres autótrofos no necesitan alimentarse de otros seres vivos, ya que obtienen la materia y la energía del medio físico. Se pueden dividir a su vez en:

  • Seres fotosintéticos. Los árboles, los arbustos, las hierbas, las algas y algunas bacterias son seres fotosintéticos, porque fabrican materia orgánica a partir de materia inorgánica y energía lumínica mediante fotosíntesis.

  • Seres quimiosintéticos. Algunas bacterias fabrican materia orgánica a partir de materia inorgánica y energía química, procedente de la transformación de compuestos inorgánicos.

La circulación de materia en el ecosistema

En el planeta Tierra la materia circula de forma cerrada, siguiendo los llamados ciclos biogeoquímicos. Hay dos clases de ciclos:

  • Gaseosos: la materia, al circular, pasa por la atmósfera. Los ciclos del agua, del carbono, del nitrógeno y del azufre son ciclos gaseosos.

  • Sedimentarios: la materia circula entre el medio acuático, el medio terrestre y a través de la cadena alimentaria de un modo similar al de los ciclos gaseosos. La gran diferencia es que no atraviesa ninguna fase gaseosa. El azufre sigue este ciclo.

CICLO BIOGEOQUÍMICO

Es el movimiento de cantidades masivas de carbono, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, calcio, sodio,sulfuro, fósforo y otros elementos entre los seres vivos y el ambiente (atmósfera y sistemas acuáticos) mediante una serie de procesos de producción y descomposición. En la biosfera la materia no es ilimitada de manera que su reciclaje es un punto clave en el mantenimiento de la vida en la Tierra; de otro modo, los nutrientes se agotarían y la vida desaparecería.

Gracias a los ciclos biogeoquímicos, los elementos se encuentran disponibles para ser usados una y otra vez por otros organismos; sin estos ciclos los seres vivos se extinguirían por esto son muy importantes. El término ciclo biogeoquímico se deriva del movimiento cíclico de los elementos que forman los organismos biológicos (bio) y el ambiente geológico (geo) e intervienen en un cambio químico.

CICLO DEL AGUA

Tiene una interacción constante con el ecosistema debido a que los seres vivos dependen de este elemento para sobrevivir y a su vez coayudan al funcionamiento del mismo. Por su parte, el ciclo hidrológico presenta cierta dependencia de una atmósfera no contaminada y de un cierto grado de pureza del agua para su desarrollo convencional, ya que de otra manera el ciclo se entorpecería por el cambio en los tiempos de evaporación, condensación, etc. Los principales procesos implicados en el ciclo del agua son:

  • 1º Evaporación. El agua se evapora en la superficie oceánica, sobre la superficie terrestre y también por los organismos, en el fenómeno de la transpiración en plantas y sudoración en .

  • 2º Condensación. El agua en forma de vapor sube y se condensa formando las nubes, constituidas por gotitas de agua.


  • 3º Precipitación. Es cuando las gotas de agua que forman las nubes se enfrían acelerándose la condensación y uniéndose las gotitas de agua para formar gotas mayores que terminan por precipitarse a la superficie terrestre en razón a su mayor peso. La precipitación puede se sólida (nieve o granizo o líquida (lluvia). La atmósfera también pierde agua por condensación (rocío o escarcha) que pasan según el caso al terreno, a la superficie del mar o a la banquisa.

  • 4º Infiltración. Ocurre cuando el agua que alcanza el suelo, penetra a través de sus poros y pasa a ser subterránea. La proporción de agua que se infiltra y la que circula en superficie (escorrentía) depende de la permeabilidad del sustrato, de la pendiente y de la cobertura vegetal. Parte del agua infiltrada vuelve a la atmósfera por evaporación o, más aún, por la transpiración de las plantas, que la extraen con raíces más o menos extensas y profundas. Otra parte se incorpora a los acuíferos, niveles que contienen agua estancada o circulante.

  • 5º Escorrentía. Este término se refiere a los diversos medios por los que el agua líquida se desliza cuesta abajo por la superficie del terreno.

  • 6º Circulación subterránea. Se produce a favor de la gravedad, como la escorrentía superficial, de la que se puede considerar una versión.

  • 7º Evaporación. Este proceso se produce cuando el agua de la superficie terrestre se evapora y se transforma en nubes.

  • 8º Fusión. Este cambio de estado se produce cuando la nieve pasa a estado liquido cuando se produce el deshielo.

  • 9º Solidificación. Al disminuir la temperatura en el interior de una nube por debajo de 0° C, el vapor de agua o la misma agua se congelan, precipitándose en forma de nieve o granizo, siendo la principal diferencia entre los dos conceptos que en el caso de la nieve se trata de una solidificación del agua de la nube que se presenta por lo general a baja altura: al irse congelando la humedad y las pequeñas gotas de agua de la nube, se forman copos de nieve, cristales de hielo polimórficos (es decir, que adoptan numerosas formas visibles al microscopio), mientras que en el caso del granizo, es el ascenso rápido de las gotas de agua que forman una nube lo que da origen a la formación de hielo, el cual va formando el granizo y aumentando de tamaño con ese ascenso.

  • 10º El proceso se repite y así no se pierde nunca el agua

  • CICLO DEL AZUFRE

    Los intercambios de azufre, principalmente en su forma de bióxido de azufre SO2, se realizan entre las comunidades acuáticas y terrestres, de una manera y de otra en la atmósfera, en las rocas y en los sedimentos oceánicos, en donde el azufre se encuentra almacenado. El SO2 atmosférico se disuelve en el agua de lluvia o se deposita en forma de vapor seco. El reciclaje local del azufre, principalmente en forma de ion sulfato, se lleva a cabo en ambos casos. Una parte del sulfuro de hidrógeno (H2S), producido durante el reciclaje local del sulfuro, se oxida y se forma SO2."El elemento es denominado como de suma importancia en la vida de los seres vivos."

    CICLO DEL CARBONO

    La vuelta de CO2 a la atmósfera se hace cuando en la respiración, los seres vivos oxidan los  produciendo CO2. En el conjunto de la biosfera la mayor parte de la respiración la hacen las raíces de las plantas y los organismos del suelo y no, como podría parecer, los más visibles. Los productos finales de la combustión son CO2 y vapor de agua. El equilibrio en la producción y consumo de cada uno de ellos por medio de la fotosíntesis hace posible la vida.

    CICLO DEL FOSFORO

    Es un ciclo biogeoquímico, describe el movimiento de este elemento en su circulación en el ecosistema. Los seres vivos toman el fósforo, P, en forma de fosfatos a partir de las rocas fosfatadas, que mediante meteorización se descomponen y liberan los fosfatos. Éstos pasan a los vegetales por el suelo y, seguidamente, pasan a los . Cuando éstos excretan, los descomponedores actúan volviendo a producir fosfatos. Una parte de estos fosfatos son arrastrados por las aguas al mar, en el cual lo toman las algas, peces y aves marinas, las cuales producen guano, el cual se usa como abono en la agricultura ya que libera grandes cantidades de fosfatos; los restos de las algas, peces y los esqueletos de los marinos dan lugar en el fondo del mar a rocas fosfatadas, que afloran por movimientos orogénicos.

    El fósforo no forma compuestos volátiles que le permitan pasar de los océanos a la atmósfera y desde allí retornar a tierra firme. Una vez en el mar, solo existen dos mecanismos para el reciclaje del fósforo desde el océano hacia los ecosistemas terrestres. Uno es mediante las aves marinas que recogen el fósforo que pasa a través de las cadenas alimentarias marinas y que pueden devolverlo a la tierra firme en sus excrementos.

    CICLO DEL NITROGENO

    Es cada uno de los procesos biológicos y abióticos en que se basa el suministro de este elemento a los seres vivos. Es uno de los ciclos biogeoquímicos importantes en que se basa el equilibrio dinámico de composición de la biosfera.

    Los seres vivos cuentan con una gran proporción de nitrógeno en su composición química. El nitrógeno oxidado que reciben como nitrato (NO3–) a grupos amino, reducidos (asimilación). Para volver a contar con nitrato hace falta que los descomponedores lo extraigan de la biomasa dejándolo en la forma reducida de ion amonio (NH4+), proceso que se llama amonificación; y que luego el amonio sea oxidado a nitrato, proceso llamado nitrificación.

    CICLO DEL OXIGENO

    El carácter oxidante del oxígeno provoca que algunos elementos estén más o menos disponibles. La oxidación de sulfuros para dar sulfatos los hace más solubles, al igual que la oxidación de iones amonio a nitratos. Asimismo disminuye la solubilidad de algunos elementos metálicos como el hierro al formarse óxidos insolubles.

    El oxígeno es ligeramente soluble en agua, disminuyendo su solubilidad con la temperatura. Condiciona las propiedades rédox de los sistemas acuáticos. Oxida materia bioorgánica dando dióxido de carbono y agua. El dióxido de carbono también es ligeramente soluble en agua dando carbonatos; condiciona las propiedades ácido-base de los sistemas acuáticos.

    CICLO DEL CALCIO

    Es la circulación del calcio entre los organismos vivos y el medio. El calcio es un mineral que se encuentra en la litosfera formando grandes depósitos de origen sedimentario, que emergieron de fondos marinos por levantamientos geológicos. Muchas veces, estas rocas, contienen restos fosilizados de  marinos con caparazones] ricos en calcio; en mineralogia se conocen como rocas calizas. La lluvia y los agentes atmosféricos descomponen las rocas calizas, arrastrando los compuestos del calcio a los Suelos, a los ríos y al mar. En este recorrido, el calcio es absorbido por las plantas y , en cualquier punto del ciclo, ya sea por la cadena alimenticia o por la absorción del agua. Cuando las plantas o los mueren, los descomponedores liberan el calcio, el cual regresa al suelo.

    Finalmente, los ríos se encargan de que el destino final sea otra vez el fondo de los océanos, de los cuales, después de largos periodos, vuelven a emerger en forma de rocas.

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    CICLO DEL CARBONO

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    CICLO DEL CALCIO

     

     

     

    Autor:

    Albany Moreno

    albany96[arroba]hotmail.com


    Artículo original: Monografías.com

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