Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-1240

Vista previa del material en texto

1206 Capítulo 55 
encerrado en los compuestos orgánicos es modifi cado químicamente 
y traspasado a la atmósfera. Además, la alta temperatura de la combus-
tión convierte algo del nitrógeno atmosférico en óxidos de nitrógeno. 
El escape de los automóviles es una de las fuentes más importantes de 
óxidos de nitrógeno que son un ingrediente necesario en la producción 
de smog fotoquímico, una mezcla de varios contaminantes del aire que 
dañan los tejidos vegetales, irritan los ojos y provocan enfermedades res-
piratorias en los humanos.
Los óxidos de nitrógeno también reaccionan con el agua en la at-
mósfera para formar ácido nítrico (HNO3) y ácido nitroso (HNO2). 
Una vez que éstos y otros ácidos salen de la atmósfera como deposición 
ácida, disminuyen el pH de las aguas superfi ciales (lagos y corrientes) y 
los suelos. La deposición ácida ha sido relacionada con la declinación en 
las poblaciones de animales en los ecosistemas acuáticos. En la tierra, la 
deposición ácida altera la composición química del suelo; ciertos mine-
rales esenciales, como calcio y potasio, son deslavados del suelo, por lo 
que no están disponibles para los vegetales. El óxido nitroso (N2O), uno 
de los óxidos de nitrógeno, retiene calor en la atmósfera (como el CO2), 
promoviendo así el cambio en el clima mundial.
El óxido nitroso también contribuye al agotamiento del ozono en la 
estratosfera. (Vea en el capítulo 2 un análisis de los ácidos y el pH, y en el 
capítulo 57 un análisis del cambio en el clima mundial y del agotamiento 
del ozono estratosférico).
El ciclo del fósforo carece de
un componente gaseoso
El fósforo no existe en estado gaseoso, por lo que no entra a la atmósfera. 
En el ciclo del fósforo, éste se recicla desde la tierra hasta los sedimentos 
en el océano y regresa a la tierra (FIGURA 55-10).
A medida que el agua corre sobre las rocas que contienen fósforo, 
gradualmente erosiona su superfi cie y se lleva el fosfato inorgánico 
(PO43−). La erosión de rocas de fósforo libera fosfato hacia el suelo, 
donde es tomado por las raíces en forma de fosfatos inorgánicos. Una vez 
en las células, los fosfatos se incorporan en una variedad de moléculas 
trógeno gaseoso. Las bacterias desnitrifi cadoras son anaerobias y por 
tanto viven y crecen mejor donde hay poco o ningún oxígeno. Por ejem-
plo, se encuentran profundamente en el suelo cerca de la capa freática, 
un ambiente que está casi libre de oxígeno.
Las actividades humanas han cambiado
el balance mundial de nitrógeno
Las actividades humanas han perturbado el balance del ciclo mundial de 
nitrógeno. Durante el siglo xx, los humanos han duplicado con creces la 
cantidad de nitrógeno fi jo (el cual ha sido combinado químicamente con 
hidrógeno, oxígeno o carbono) que entra al ciclo mundial de nitrógeno. 
El exceso de este elemento está alterando gravemente muchos ecosiste-
mas terrestres y acuáticos.
A partir del nitrógeno gaseoso se producen grandes cantidades de 
fertilizante nitrogenado para la agricultura. El uso creciente del fertili-
zante ha resultado en mayores cosechas, aunque hay impactos ambien-
tales negativos derivados del nitrógeno producido por los humanos. El 
fertilizante de nitrógeno es extremadamente móvil y se transfi ere con 
facilidad de la tierra a los ríos, a los estuarios y al océano. Así, el uso ex-
cesivo de fertilizantes comerciales en la tierra ocasiona problemas en la 
calidad del agua que pueden ayudar a explicar el descenso a largo plazo 
en gran parte de la pesca costera. La cantidad de nitrato o amonio en 
la mayoría de los ecosistemas acuáticos está restringida y limita el cre-
cimiento de las algas. La lluvia arrastra el fertilizante hacia ríos y lagos, 
donde estimula el crecimiento de algas, algunas de las cuales son tóxicas. 
A medida que éstas mueren, su descomposición por bacterias roba al 
agua el oxígeno disuelto, lo que a su vez provoca que otros organismos 
acuáticos, incluyendo muchos peces, se ahoguen.
Los nitratos del fertilizante también se lixivian (se disuelven y desla-
van) a través del suelo y contaminan el agua subterránea. Muchas perso-
nas que viven en zonas rurales beben agua subterránea, que es peligrosa 
cuando está contaminada por nitratos, en particular para los bebés y 
niños pequeños.
Otra actividad humana que afecta el ciclo de nitrógeno es la combus-
tión de combustibles fósiles. Cuando éstos son quemados, el nitrógeno 
Rocas 
de fosfato
Enterramiento 
y compactación 
para formar roca
Procesos geológicos 
(p. ej., levantamiento)
Extracción 
de fosfato
Fertilizante 
que contiene 
fosfatos
Animales, cultivos
Reciclaje 
interno 
60
Reciclaje 
interno 
1000 Desechos 
y descomposición 
animales
Fosfatos del 
suelo 
200,000
Erosión de minerales 
de fosfato de calcio 
Fosfatos 
disueltos 
90,000
Sedimentos 
marinos 
4 x 109
Organismos 
marinos
Excreción 
y descomposición
Erosión
Rocas de fosfato 
10,000 
(explotables)
6
1
5
3
4
2
FIGURA 55-10 Animada Diagrama simplifi cado del ciclo del fósforo
Se proporcionan algunos valores del balance mundial de fósforo, en unidades de 1012 g de fósforo por 
año. Por ejemplo, se estima que cada año 60 × 1012 g de fósforo se reciclan del suelo a organismos 
terrestres y de regreso al suelo. (Valores de Schlesinger, W. H. Biogeochemistry: An Analysis of Global 
Change, 2a. ed., Academic Press, San Diego, 1997 y varias otras fuentes).
55_Cap_55_SOLOMON.indd 120655_Cap_55_SOLOMON.indd 1206 20/12/12 13:1420/12/12 13:14
	Parte 8 Las interacciones de la vida: Ecología 
	55 Ecosistemas y la biosfera
	55.2 Ciclos de la materia en los ecosistemas
	Las bacterias son esenciales para el ciclo del nitrógeno
	Las actividades humanas han cambiado el balance mundial de nitrógeno
	El ciclo del fósforo carece de un componente gaseoso