CICLOS_BIOGEOQUIMICOS

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CICLOS 
BIOGEOQUIMICOS 
¿ Qué es Ciclo Biogeoquímico? 
 Son procesos naturales que reciclan elementos en diferentes formas 
químicas desde el medio ambiente hacia los organismos, y luego a la 
inversa, desde el ambiente hacia los organismos. Agua, carbono, 
oxígeno, nitrógeno, fósforo y otros elementos recorren estos ciclos, 
conectando los componentes vivos y no vivos de la Tierra. 
 
 Intercambio de sustancias químicas entre formas bióticas y abióticas 
 
 Los ciclos biogeoquímicos constituyen un sistema regulador de la 
hidrosfera y la biosfera 
 
¿ Qué es 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. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Los ciclos biogeoquímicos interactúan entre sí 
 
Componentes de los ciclos 
biogeoquímicos 
 Se pueden reconocer dos elementos o componentes: Elementos bióticos y 
abióticos: 
 
· La parte biótica: 
 -Inclusión de sustancias inorgánicas en el organismo y la subsiguiente 
descomposición y remineralización. 
 Intercambio de elementos rápido. El organismo vivo toma elementos inorgánicos y al 
morir y descomponerse éstos son devueltos al ambiente para ser nuevamente 
aprovechados. 
 
 · La parte abiótica: 
 El medio contiene gran cantidad de sustancias inorgánicas, que se descomponen 
con lentitud y están a disposición del organismo en forma abundante y fácil (agua, 
dióxido de carbono, oxigeno) o escasa y difícil (fósforo y nitrógeno, por ejemplo). 
 En el primer caso se trata de ciclos atmosféricos con grandes reservas de 
materiales; en el segundo se trata de materiales sedimentarios (fósforo, hierro, 
azufre, magnesio, y elementos menores). 
 
Tipos 
 
Hay tres tipos de ciclos biogeoquímicos, que están 
interconectados: 
 
 Gaseoso. En el ciclo gaseoso, los nutrientes circulan 
principalmente entre la atmósfera y los organismos vivos. En 
la mayoría de estos ciclos los elementos son reciclados 
rápidamente, con frecuencia en horas o días. Los principales 
ciclos gaseosos son los del carbono, oxígeno y nitrógeno. 
 
 Sedimentario. Los nutrientes circulan principalmente en la 
corteza terrestre (suelo, rocas, sedimentos, etc) la hidrosfera 
y los organismos vivos. Los elementos son generalmente 
reciclados mucho más lentamente. Ejemplos de este tipo de 
ciclos son el FÓSFORO y el AZUFRE. 
 
 
 
 Hidrológico. Proceso de circulación del agua entre los 
distintos compartimentos de la hidrósfera. Se trata de un ciclo 
biogeoquímico en el que hay una intervención mínima de 
reacciones químicas, y el agua solamente se traslada de unos 
lugares a otros o cambia de estado físico. 
 
Importancia 
 La mayor parte de las sustancias químicas de la tierra no están 
en formas útiles para los organismos. Pero, los elementos y sus 
compuestos necesarios como nutrientes, son reciclados 
continuamente en formas complejas a través de las partes vivas 
y no vivas de la biosfera, y convertidas en formas útiles por una 
combinación de procesos biológicos, geológicos y químicos. 
 
 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. 
Relación de las industrias del 
proceso y el medio 
 Una industria y su medio están involucradas en un sistema, 
ambos subsistema interrelacionan para formar un único sistema. 
En esta relación se establece un contacto íntimo que tiene tanto 
entradas como salidas en ambos subsistemas. 
 
 La industria del proceso se abastecerá pues del medio así como 
el medio recibirá las salidas de la industria, tanto productos, 
como desechos. 
 
 La industria como acto humano, produce desechos que alteran 
el medio que le rodea (emisión de SO2, SO3, NO2, NO, CO, 
CO2, etc). Si bien se consideran desechos, la naturaleza tiene la 
capacidad de eliminarlos en concentraciones razonables, pero 
cuando se afecta el equilibrio ecológico drásticamente el 
desecho pasa a ser contaminante. Otras veces el proceso es a 
la inversa, podemos llegar a agotar o desvirtuar los nutrientes 
que permiten y mantienen las cadenas tróficas y la vida. Se 
puede entonces acabar con el flujo correcto de biomasa, y 
eliminar seres vivos. 
Ciclos biogeoquímicos 
Los principales ciclos son: 
 
El carbono, C 
El oxigeno, O 
El nitrógeno, N 
El fósforo; P 
El agua, H2 O 
 
La intensidad o velocidad de estos ciclos 
es mayor, comparada a la de nutrientes 
minerales. 
CICLO DEL AGUA 
El ciclo del agua (o ciclo hidrológico) es la circulación del agua de la tierra. 
 
Pasos importantes 
 
 A través de la evaporación, el agua que está sobre la tierra y en los 
océanos se convierte en vapor de agua. 
 
 A través de la condensación, el vapor de agua se convierte en gotas 
del líquido, las cuales forman las nubes o la niebla. 
 
 En el proceso de precipitación, el agua regresa a la Tierra bajo la forma 
de rocío, de lluvia, granizo o nieve. 
 
 A través de la transpiración, el agua es absorbida por las raíces de las 
plantas, pasa a través de los tallos y de otras estructuras y es liberada 
a través de sus hojas como vapor de agua. El agua se mueve desde la 
tierra hacia el mar, o bien desde la tierra hacia el suelo donde es 
almacenada y de donde regresa eventualmente a la superficie o a 
lagos, arroyos y océanos.). 
 
 
 
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CICLO DEL CARBONO 
 Los cuerpos de todos los seres vivos se basan en el elemento carbono. 
 
 Principal constituyente de macromoléculas: lípidos, proteínas, hidratos 
de carbono, ARN y ADN. 
 
 El carbono se encuentra principalmente en el aire como dióxido de 
carbono, pero como parte del ciclo del carbono también puede 
encontrarse disuelto en agua o almacenado en sedimentos. 
 
 Organismos autótrofos fijan CO2 o bicarbonato en las moléculas 
orgánicas por fotosíntesis. El CO2 se libera en la respiración aeróbica y 
anaeróbica de los organismos vivos y en los procesos de 
descomposición de los organismos muertos, realizados por hongos y 
bacterias. 
 
 El ciclo funciona a través de la fotosíntesis, la respiración, las 
emisiones por el uso de combustibles fósiles y las erupciones 
volcánicas 
 
 
 
CICLO DEL CARBONO 
 Los organismos productores terrestres obtienen el dióxido de carbono de la atmósfera 
durante el proceso de la fotosíntesis para transformarlo en compuestos orgánicos como 
la glucosa, y los productores acuáticos lo utilizan disuelto en el agua en forma de 
bicarbonato (HCO3
-). 
 
 Los consumidores se alimentan de las plantas, así el carbono pasa a formar parte de 
ellos, en forma de proteínas, grasas, hidratos de carbono, etc. 
 
 En el proceso de la respiración aeróbica, se utiliza la glucosa como combustible y es 
degradada, liberándose el carbono en forma de CO2 a la atmósfera. Por tanto en cada 
nivel trófico de la cadena alimentaría, el carbono regresa a la atmósfera o al agua como 
resultado de la respiración. 
 
 Los desechos del metabolismo de las plantas y animales, así como los restos de 
organismos muertos, se descomponen por la acción de ciertos hongos y bacterias, 
durante dicho proceso de descomposición también se desprende CO2. 
 
 Las erupciones volcánicas son una fuente de carbono, durante dichos procesos el 
carbono de la corteza terrestre que forma parte de las rocas y minerales es liberado a 
la atmósfera. 
 
 En capas profundas de la corteza continental así como en la corteza oceánica el 
carbono contribuye a la formación de combustibles fósiles, como es el caso del 
petróleo. Este compuesto se ha formado por la acumulación de restos de organismos 
que vivieron hace miles de años. 
 
CICLO DEL NITROGENO 
 Todos los seres vivos necesitan nitrógeno para fabricar 
proteínas. Intervienen fundamentalmente en este ciclo los 
vegetales y las bacterias fijadorasdel nitrógeno. En ese 
proceso, el nitrógeno es incorporado al suelo, que será 
absorbido por los organismos vivos antes de regresar de 
nuevo a la atmósfera. 
CICLO DEL 
NITROGENO 
 
CICLO DEL NITROGENO 
 Fijación del Nitrógeno: tres procesos desempeñan un papel importante en la 
fijación del nitrógeno en la biosfera. Uno de estos es el relámpago. La energía 
contenida en un relámpago rompe las moléculas de nitrógeno y permite que se 
combine con el oxígeno del aire. 
 
Mediante un proceso industrial se fija el nitrógeno, en este proceso el hidrógeno y el 
nitrógeno reaccionan para formar amoniaco, NH3. Dicho proceso es utilizado por 
ejemplo para la fabricación de fertilizantes. 
 
Las bacterias nitrificantes son capaces de fijar el nitrógeno atmosférico que utilizan 
las plantas para llevar a cabo sus funciones. También algunas algas verde-azules son 
capaces de fijar el nitrógeno atmosférico. 
 
 Descomposición: los animales obtienen nitrógeno al ingerir vegetales, en forma de 
proteínas. En cada nivel trófico se libera al ambiente nitrógeno en forma de 
excreciones, que son utilizadas por los organismos descomponedores para realizar 
sus funciones vitales. 
 
 Nitrificación: es la transformación del amoniaco a nitrito, y luego a nitrato. Esto 
ocurre por la intervención de bacterias del género nitrosomonas, que oxidan el NH3 
a NO2-. Los nitritos son oxidados a nitratos NO3- mediante bacterias del género 
nitrobacter. 
 
 Desnitrificación: en este proceso los nitratos son reducidos a nitrógeno, el cual se 
incorpora nuevamente a la atmósfera, este proceso se produce por la acción 
catabólica de los organismos, estos viven en ambientes con escasez de oxígeno 
como sedimentos, suelos profundos, etc. Las bacterias utilizan los nitratos para 
sustituir al oxígeno como aceptor final de los electrones que se desprenden durante 
la respiración. De esta manera el ciclo se cierra. 
http://www.lenntech.com/espanol/tabla-peiodica/H.htm
CICLO DEL OXIGENO 
 Los seres vivos toman el oxígeno del aire. Junto con el 
carbono, hidrógeno y nitrógeno lo utilizan para construir 
nuevas moléculas en su cuerpo. El oxigeno vuelve a la 
atmósfera gracias a las plantas verdes durante la 
fotosíntesis, y en forma de dióxido de carbono, durante la 
respiración de plantas y animales. 
CICLO DEL OXIGENO 
En el proceso de la 
respiración, el oxígeno 
actúa como aceptor final 
para los electrones 
retirados de los átomos 
de carbono de los 
alimentos, con 
esto se produce agua, 
seguido a esto viene la 
fotosíntesis. 
Al final se produce 
oxígeno molecular y así 
se completa el ciclo. 
 
CICLO DEL FOSFORO 
 De las rocas se libera fósforo y en el suelo, donde es utilizado por las 
plantas para realizar sus funciones vitales. 
 
 Los animales obtienen fósforo al alimentarse de las plantas o de 
otros animales que hayan ingerido. 
 
 En la descomposición bacteriana de los cadáveres, el fósforo se 
libera en forma de ortofosfatos (PO4H2) que pueden ser utilizados 
directamente por los vegetales verdes, formando fosfato orgánico 
(biomasa vegetal), la lluvia puede transportar este fosfato a los 
mantos acuíferos o a los océanos. 
 
 El ciclo del fósforo difiere con respecto al del carbono, nitrógeno y 
azufre en un aspecto principal. 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. Además de la actividad de estos animales, hay la 
posibilidad del levantamiento geológico de los sedimentos del océano 
hacia tierra firme, un proceso medido en miles de años. 
 
 El hombre también moviliza el fósforo cuando explota rocas que 
contienen fosfato. 
CICLO DEL FOSFORO 
 
CICLO DEL AZUFRE 
 El azufre se presenta dentro de todos los organismos en pequeñas 
cantidades, principalmente en los aminoácidos. Es un elemento 
esencial de la estructura de las proteínas 
 
 El azufre se presenta de forma natural en varios estados de 
oxidación. Se puede encontrar en el aire como dióxido de azufre y 
en el agua como ácido sulfúrico y en otras formas. 
 
 Las bacterias desempeñan un papel crucial en el reciclaje del 
azufre 
 
 
 El ciclo del azufre no solo está relacionado con procesos 
naturales, sino también con las aportaciones humanas a través de 
los procesos industriales. 
 
Durante el ciclo del azufre los principales 
eventos son los siguientes: 
 
 El azufre, como sulfato, es aprovechado e 
incorporado por los vegetales para 
realizar sus funciones vitales. 
 Los consumidores primarios adquieren el 
azufre cuando se alimentan de estas 
plantas. 
 El azufre puede llegar a la atmósfera 
como sulfuro de hidrógeno (H2S) o dióxido 
de azufre (SO2), ambos gases 
provenientes de volcanes activos y por la 
descomposición de la materia orgánica. 
 Cuando en la atmósfera se combinan 
compuestos del azufre con el agua, se 
forma ácido sulfúrico (H2SO4) y al 
precipitarse lo hace como lluvia ácida. 
 
 
CICLO DEL AZUFRE