Ciclos biogeoquímicos.

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Todos estos tesoros, a los cuáles conocemos como paisajes sólo los tenemos en un planeta llamado tierra por eso hay que cuidarlo, amarlo y preservarlo, para poder magnificarnos con sus creaciones. 

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La tierra ama nuestras pisadas, y teme nuestras manos

Joaquín Araújo

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"Convertid un árbol en leña y podrá arder para vosotros; pero ya no producirá flores ni frutos"

Rabindranath Tagore

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AFECTACIÓN EN LOS CICLOS BIOQUÍMICOS

El aumento demográfico humano ha determinado que los humanos exploten de manera desmedida recursos como los mares y el suelo. El desarrollo de tecnologías de mejora agrícola ha llevado al uso indiscriminado de fertilizantes ricos en sustancias nitrogenadas, los cuales alteran la composición del suelo y la fijación del nitrógeno. La contaminación de ríos, lagos y mares con estas sustancias ha llevado a un aumento de la población de organismos acuáticos unicelulares en un proceso conocido como eutroficación de las aguas, las que son sobreexplotadas por estos organismos hasta agotar sus nutrientes. Para aumentar los suelos aptos para cultivo y siembra, y también para solucionar el problema de espacio para la construcción de urbes humanas, se han talado grandes extensiones de bosques, lo que ha llevado a una disminución progresiva de la tasa fotosintética, es decir, de la cantidad de fotosíntesis realizada en el tiempo. Con esto se lleva a una disminución del oxígeno liberado a la atmósfera y al aumento del CO2 en la misma. La gran mayoría de las industrias ocupan como fuente energéticacombustibles fósiles como petróleo y/o carbón, cuyos residuos son liberados a la atmósfera bajo la forma de gases contaminantes, los que al precipitar llegan de retorno al suelo como ácidos, los que afectan directamente su composición química. Producto de la tala de bosques (es decir, eliminación de productores) muchos ecosistemas han visto modificada su estructura de organismos, disminuyendo la biodiversidad a nivel mundial; la base de los ecosistemas son los organismos productores, cualquier alteración a este nivel incide negativamente en los demás niveles ecosistémicos. La acumulación en la atmósfera de gases tóxicos industriales provoca el aumento de la temperatura a nivel global, aumentando el denominado efecto invernadero. El efecto invernadero en primera instancia provoca un calentamiento masivo de la superficie terrestre, al no poder escapar la radiación solar hacia el espacio, generando un calentamiento global, pero después de aproximadamente 50 años los científicos estiman que, paradójicamente esta acumulación de gases tóxicos provocará la disminución progresiva de la temperatura (al no poder reingresar los rayos del sol a nuestro planeta), generando un fenómeno de glaciación.

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Ciclo del fosforo.

La lluvia disuelve los fosfatos presentes en los suelos y los pone a disposición de los vegetales. El lavado de los suelos y el arrastre de los organismosvivos fertilizan los océanos y mares. Parte del fósforo incorporado a los peces es extraído por aves acuáticas que lo llevan a la tierra por medio de la defecación (guano). Otra parte del fósforo contenido en organismos acuáticos va al fondo de las rocas marinas cuando éstos mueren. Las bacterias fosfatizantes que están en los suelos transforman el fósforo presente en cadáveres y excrementos en fosfatos disueltos, que son absorbidos por las raíces de los vegetales. 

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Fosforo. Es muy reactivo y se oxida espontáneamente en contacto con el oxígeno atmosférico emitiendo luz. Es un no metal multivalente perteneciente al grupo del nitrógeno. Incoloro, rojo o blanco plateado.

http://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3sforo

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Ciclo del azufre

Gran parte del azufre que llega a la atmósfera proviene de las erupciones volcánicas, de las industrias, vehículos y otros emisores. Una vez en la atmósfera, llega a la tierra con las lluvias en forma de sulfatos y sulfitos. Su combinación con vapor de agua produce el ácido sulfúrico. Cuando el azufre llega al suelo, los vegetales lo incorporan a través de las raíces en forma de sulfatos solubles. Parte del azufre presente en los organismos vivos queda en los suelos cuando éstos mueren. La descomposición de la materia orgánica produce ácido sulfhídrico, de mal olor, devolviendo azufre a la atmósfera. 

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Azufre. Es un no metal abundante con un olor característico. Se encuentra en forma nativa en regiones volcánicas. Se usa principalmente como fertilizante pero también en la fabricación de pólvora.

http://es.wikipedia.org/wiki/Azufre

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Ciclo del nitrogeno

Está compuesto por las siguientes etapas.  1- Fijación: se produce cuando el nitrógeno atmosférico  es transformado en amoníaco  por bacterias presentes en los suelos y en las aguas. Las bacterias del género Rhizobium sp.viven en simbiosis dentro de los nódulos que hay en las raíces de plantas leguminosas. En ambientes acuáticos, las cianobacterias son importantes fijadoras de nitrógeno.  2- Amonificación: es la transformación de compuestos nitrogenados orgánicos en amoníaco. En los animales, el metabolismo de los compuestos nitrogenados da lugar a la formación de amoníaco, siendo eliminado por la orina como urea, ácido úrico  o directamente en amoníaco . Estas sustancias son transformadas en amoníaco o en amonio por los descomponedores presentes en los suelos y aguas. Ese amoníaco queda a disposición de otro tipo de bacterias en las siguientes etapas.  3- Nitrificación: es la transformación del amoníaco o amonio  en nitritos  por un grupo de bacterias del género Nitrosomas para luego esos nitritos convertirse en nitratos  mediante otras bacterias del género Nitrobacter. 

4- Asimilación: las plantas toman el amonio  y el nitrato por las raíces para poder utilizarlos en su metabolismo. Usan esos átomos de nitrógeno para la síntesis de clorofila, de proteínas y de ácidos nucleicos. Los consumidores obtienen el nitrógeno al alimentarse de plantas y de otros animales.  5- Desnitrificación: proceso llevado a cabo por bacterias desnitrificantes que necesitan utilizar el oxígeno para su respiración en suelos poco aireados y mal drenados. Para ello, degradan los nitratos y liberan el nitrógeno no utilizado a la atmósfera.

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Nitrógeno. Gas diátomico. Constituye del orden del 78 % del aire atmosférico. Antiguamente se usó también Az como símbolo del nitrógeno.

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Ciclo del oxígeno.

El ciclo del oxígeno es la cadena de reacciones y procesos que describen la circulación del oxígeno en la biosfera terrestre.

Al respirar los animales y los seres humanos tomamos del aire el oxígeno que las plantas producen y luego exhalamos gas carbónico. Las plantas, a su vez, toman el gas carbónico que los animales y los seres humanos exhalamos, para utilizarlo en el proceso de la fotosíntesis. Plantas, animales y seres humanos intercambian oxígeno y gas carbónico todo el tiempo, los vuelven a usar y los reciclan

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Oxígeno. Un gas diatómico. Incoloro, inodoro e insípido. Es un elemento no metálico altamente reactivo que forma fácilmente compuestos.

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Ciclo del carbono.

En el proceso el carbono inicia como dióxido de carbono durante la fotosíntesis, los organismos productores absorben el dióxido de carbono, para transformarlo en compuestos orgánicos. Los consumidores primarios se alimentan de esos productores utilizando y degradando los elementos de carbono presentes en la materia orgánica. Gran parte de ese carbono es liberado en forma de CO2 por la respiración, mientras que otra parte se almacena en los tejidos animales y pasa a los carnívoros (consumidores secundarios), que se alimentan de los herbívoros. Es así como el carbono pasa a los animales colaborando en la formación de materia orgánica.  Los organismos de respiración aeróbica (los que utilizan oxígeno) aprovechan la glucosa durante ese proceso y al degradarla, es decir, cuando es utilizada en su metabolismo, el carbono que la forma se libera para convertirse nuevamente en dióxido de carbono que regresa a la atmósfera o al agua.  Los desechos de las plantas, de los animales y de restos de organismos se descomponen por la acción de hongos y bacterias. Durante este proceso de putrefacción por parte de los descomponedores, se desprende CO2  para así volver a comenzar el ciclo. 

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Carbono. Tiene tres formas alotrópicas carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante. Es el pilar de la química orgánica. Forma el 0,2 % de la corteza terrestre.

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Ciclo del Agua.

El primer actor es el sol, sus rayos calientan el agua, la cual se evapora y este vapor sube a la troposfera, el agua evaporada se concentra en las nubes condensándose y formando gotas las cuales se precipitan cuando en la nube en la que se encuentran llega a su tope. A medida que ascienden las gotas bajan las temperaturas, por lo que el vapor se condensa. Así es como se desencadenan precipitaciones en forma de lluvia y nieve.  El agua que cae forma los ríos y circula por ellos. Además, el agua se infiltra en la tierra y se incorpora a las aguas subterráneas (mantos freáticos). Por último, el agua de los ríos y del subsuelo desemboca en los mares.                                                                       

En este proceso hay una intervención de reacciones químicas, y el agua se traslada de unos lugares a otros o cambia de estado físico.

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Agua. La conforman dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Es esencial para la supervivencia de la mayoría de seres en la tierra. Se encuentra en estado líquido. Cubre el 71 % de la superficie de la corteza terrestre.

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Ciclo Biogeoquímico

Se refiere a la interacción que presentan elementos como el oxigeno, el nitrógeno, el azufre, el fósforo, el hidrógeno y otros elementos entre los seres vivos y el ambiente. Estos ciclos con básicamente en ejercicio de circulación de masa. Nuestro planeta tiene un sistema cerrado en el cual la materia existente permanece constante, cumpliéndose así la ley de la conservación de la materia. El ciclo actúa así, primero realiza el componente inorgánico, luego orgánico y luego a su estado elemental.

Los ciclos biogeoquímicos más importantes corresponden al agua, oxígeno, carbono y nitrógeno. Gracias a estos ciclos es posible que los elementos principales (carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre) estén disponibles para ser usados una y otra vez por otros organismos. 

Hay tres tipos de ciclos.

ciclo gaseoso: Los elementos están distribuidos en la atmósfera o en el agua los elementos de este tipo de ciclo son el carbono, el oxígeno y el nitrógeno. 

ciclo sedimentario: Son los elementos que se encuentran en la tierra, ya sea en las rocas o en el fondo marino. En estos, la transformación y recuperación de estos elementos es mucho más lenta. Estos ciclos son sedimentarios son el del fósforo y el del azufre. 

ciclo mixto: por ejemplo el agua es una combinación de los ciclos gaseoso y sedimentario, porque sustancia permanece  en la atmósfera y en la corteza terrestre.  Los ciclos biogeoquímicos más importantes corresponden al agua, oxígeno, carbono y nitrógeno.