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UNIDAD 3: DINÁMICA 
DE LA BIOSFERA. 
PROBLEMÁTICA Y 
GESTIÓN SOSTENIBLE. 
Belén Ruiz 
IES Ricardo Bernardo 
CTM. 2º BACHILLER 
Dpto Biología y Geología 
Definiciones 
 
Ecología: Ciencia que estudia los 
ecosistemas. �
E c o l o g i s m o : I d e o l o g í a 
sociopolítica que propugna la 
defensa de la naturaleza y la 
armon ía entre ésta y e l 
progreso. �
ECOSISTEMA 
ECOSISTEMA 
BIOTOPO 
BIOCENOSIS 
O COMUNIDAD 
HUMEDAD, TEMPERATURA, 
 GASES, NUTRIENTES 
SALINIDAD Y TIPO DE GASES 
CONJUNTO DE POBLACIONES 
INTERRELACIONADAS 
 
conjuntos de individuos de la 
misma especie que viven en un 
área y tiempo determinado 
ECOSFERA=TIERRA 
Conjunto de todos los 
ecosistemas de la Tierra 
definición 
biotopo Biosfera= biocenosis 
Conjunto de todos los 
seres vivos de la Tierra 
definición 
Formado por 
ECOSFERA 
Radiación 
Infrarroja 
(calor) 
Radiación 
reflejada 
SISTEMA CERRADO 
(Se desprecia la masa 
de los meteoritos 
dada su poca masa 
relativa) 
Radiación 
electromagnética 
solar (luz visible 
mayoritariamente) 
ABIERTO PARA LA ENERGÍA Y CERRADO PARA LA MATERIA 
Un sistema no es un simple conjunto, 
sino que todas sus partes se 
relacionan entre si, funcionando como 
un “todo”, una única unidad. 
BIOTOPO 
ó factores abióticos del ecosistema 
•  Factores topográficos (pendiente, 
relieve,..) 
•  Climáticos ( Tª, precipitaciones, 
humedad,…) 
•  Químicos (composición) 
•  Edáficos (suelo) 
COMPONENTES BIÓTICOS 
 Productores 
 Consumidores I 
 Consumidores II 
 Consumidores III 
 Descomponedores 
 
PRODUCTORES 
(primer nivel 
trófico) 
AUTÓTROFOS 
FOTOSINTÉTICOS 
QUIMIOSINTÉTICOS 
¿QUIÉNES 
SON? 
ORGANISMOS 
 6CO2 +6 H2O + SALES MINERALES ===>MATERIA ORGÁNICA + 6O2 
 C6H12O6 
 
LUZ 
• Reino monera (bacterias y cianobacterias). 
• Algas (unicelulares y pluricelulares) 
• Plantas superiores 
FASES: 
 
 
 
FASES 
 
1ª SUSTANCIA INORGÁNICA A è SUSTANCIA INORGÁNICA B + ATP. 
2ª BIOSÍNTESIS ORGÁNICA (SIMILAR AL CICLO DE CALVÍN). 
BACTERIAS INCOLORAS DEL AZUFRE: 
1ª Fase: H2S + ½ O2 è S + H2O + energía (ATP) 
2ª Fase: CO2 + Energía è CH2O 
Ecuación global : 
CO2+ O2 + 4 H2S è CH2O + 4S + 3 H2O 
 
 
 
 
 
Reino monera (ej. BACTERIAS 
INCOLORAS DEL 
AZUFRE, que 
viven junto a los volcanes 
submarinos, utilizan H2S; 
BACTERIAS NITRIFICANTES; 
 BACERIAS DEL HIERRO; 
 BACTERIAS DEL HIDRÓGENO 
 Y METANO) 
Plantas 
terrestres 
fitoplancton 
OXIDACIÓN 
QUIMIOSINTÉTICOS 
QUIMIOAUTÓTROFOS 
QUIMIOLITOTROFOS 
PRODUCTORES 
¿Para qué sirve la materia 
orgánica producida en la fotosíntesis? 
Respiración Producir materia (parte de las moléculas orgánicas elaboradas en la fotosíntesis, sirve de materia prima 
para la construcción de macromoléculas, 
con las que los productores se reproducen y crecen ) 
MATERIA ORGÁNICA + O2 ==> ATP + CO2 + H2O + calor 
Se almacena. Se forman 
tejidos vegetales, 
pudiendo ser transferida 
en forma de 
alimento al resto 
de los niveles tróficos 
consumidores y descomponedores) 
Participan en el mantenimiento 
de los ciclos de materia: 
de oxígeno, de carbono, 
de nitrógeno, etc., 
siendo importantes sumideros de CO2 
y emisores de O2. 
PRODUCTORES 
Herbívoros o CONSUMIDORES PRIMARIOS 
(se alimentan directamente de los productores) 
Carnívoros o CONSUMIDORES SECUNDARIOS 
Carnívoros finales o CONSUMIDORES TERCIARIOS 
CONSUMIDORES 
C 
O 
N 
S 
U 
M 
I 
D 
O 
R 
E 
S 
Todos son heterótrofos 
•  En cada nivel puede tener ramificaciones: 
- Omnívoros: son los que se alimentan tanto de productores como 
de consumidores. 
- Carroñeros o necrófagos: se alimentan de cadáveres, como 
buitres y chacales. 
- Detritívoros: consumen fragmentos de materia orgánica, como 
son las lombrices del suelo. 
 
CONSUMIDORES 
La función de los consumidores es 
contribuir a la circulación de energía y de materia 
a través del ecosistema 
DESCOMPONEDORES 
Transforman la materia 
orgánica en materia 
inorgánica 
FUNCIÓN 
Cierran el ciclo 
de materia (reciclan la 
materia orgánica) 
Todos los seres vivos 
al respirar liberan H2O y 
CO2 que son necesarios para la vida 
vegetal pero no reciclamos todas las 
moléculas necesarias, 
 como las sales minerales. 
¿De dónde proviene la 
materia orgánica que 
descomponen? 
• Desechos (orina, sudor, heces). 
• Organismos muertos 
 
Tipos 
TRANSFORMANTES MINERALIZADORES 
transformadores 
• Heterótrofos 
• Saprófitos 
 
Utilizan materia 
orgánica muerta 
Materia orgánica muerta è moléculas sencillas (orgánica e inorgánicas) 
• Bacterias del suelo y 
 de los fondos oceánicos. 
• Hongos 
mineralizadores 
Autótrofas 
quimiosintéticas 
 
Utilizan materia 
inorgánica (que está 
todavía reducida) 
 
materia inorgánica (NH3 ) Energía (ATP) + materia 
 inorgánica 
 
Bacterias 
oxidación 
 
CO2 + H2O + SALES MATERIA ORGÁNICA + O2 
(materia inorgánica) 
 
Energía (ATP) 
función 
§  Elaboran materia orgánica a partir 
de sustancias inorgánicas. Son 
PRODUCTORES. 
§  Liberan materia inorgánica oxidada 
(a l imento de los organismos 
fotosintéticos) => cierran el ciclo de 
materia. 
 CO2 + H2O + SALES MINERALES ===>MATERIA ORGÁNICA + O2 
 
Autótrofos fotosintéticos 
luz 
P 
R 
O 
D 
U 
C 
T 
O 
R 
E 
S 
C 
O 
N 
S 
U 
M 
I 
D 
O 
R 
E 
S 
Heterótrofos (toman materia 
orgánica elaborada) 
Materia orgánica muerta è moléculas sencillas 
 (orgánica e inorgánicas) 
DESCOMPONEDORES 
transformadores 
 
materia inorgánica (NH3 ) Energía (ATP) + materia 
 inorgánica 
 
oxidación 
 
CO2 + H2O + SALES MATERIA ORGÁNICA + O2 
(materia inorgánica) 
Autótrofos quimiosintéticos 
Energía (ATP) 
DESCOMPONEDORES 
mineralizadores 
LA MATERIA Y LA ENERGÍA EN EL 
ECOSISTEMA 
La 
materia 
“circula” 
La 
energía 
“fluye” 
La materia y la energía en el 
ecosistema 
La 
materia 
“circula” 
 
“El ciclo de 
materia 
tiende 
a ser CERRADO” 
 
El flujo de energía es abierto 
La transferencia 
de energía 
es 
UNIDIRECCIONAL 
La energía 
disminuye desde 
los productores hasta los 
últimos niveles 
1er Principio de la 
Termodinámica: 
“la energía no se pierde 
se transforma” 
Disminuye el flujo 
porque parte se pierde 
en la respiración y como 
calor (tras 
ser utilizada para el 
mantenimiento de las 
funciones vitales) 
 
Energía entrante = 
Energía acumulada 
(= materia orgánica) 
+ 
calor 
 
El ciclo de materia tiende 
a ser cerrado 
Gasificación 
(atmósfera) lixiviado 
 
Quedan enterrados 
en condiciones 
anaeróbicas 
(millones de años) 
 
 
Combustibles 
fósiles 
 
• Carbón 
• Petróleo 
• Gas natural 
Porque se pierde por 
Se convierten en 
La materia y la energía en el 
ecosistema 
La 
energía 
“fluye” 
Energía 
luminosa Calor 
Calor 
Calor 
“El flujo 
de energía 
es 
ABIERTO” 
FLUJO DE ENERGÍA 
 
La regla del 10 % 
 
�
La cantidad de biomasa o 
energía que se transfiere 
de un nivel trófico al 
siguiente es un 10% . Una 
parte de la energía se 
pierde en forma de calor 
durante la actividad 
metabólica de los 
organismos. �
Es más eficiente una alimentación�
a partir del primer nivel�
ya que se aprovecha la energía�
y se podrá alimentar a mayor �
nº de individuos�
PARÁMETROS TRÓFICOS 
? BIOMASA. 
? PRODUCCIÓN. 
? PRODUCTIVIDAD. 
? TIEMPO DE RENOVACIÓN. 
? EFICIENCIA. 
PARÁMETROS TRÓFICOS I 
•  BIOMASA Cantidad de peso seco de materia orgánica viva 
o muerta de cualquier nivel trófico. gC/cm2; KgC/m2 
•  PRODUCCIÓN Cantidad de energía que fluye por cada 
nivel trófico. gC/cm2. día; Kcal/ha.año.(1 Julio=0,24 cal). 
–  Producción primaria: energía fijada autótrofos.–  Producción secundaria: energía fijada resto niveles 
tróficos. 
–  Producción bruta: cantidad de energía fijada por 
unidad de tiempo . 
–  Producción neta: energía almacenada en cada nivel 
por cada unidad de tiempo. 
 
PN= PB-R 
 
 
 
 
 
 
 
 
§  PRODUCTIVIDAD O TASA DE RENOVACIÓN :Pn/B 
(intereses/capital) (velocidad en que se renueva los 
ecosistemas) 
§  TIEMPO DE RENOVACIÓN: B/Pn tiempo de renovación. 
§  EFICIENCIA: salidas/entradas. (Pn/Pn del nivel anterior).
100. 
PARÁMETROS TRÓFICOS II 
“LA ENERGÍA QUE PASA DE UN ESLABÓN A OTRO ES APROXIMADAMENTE 
 EL 10% DE LA ACUMULADA EN ÉL” 
RELACIONES TRÓFICAS 
“mecanismo de transferencia lineal de energía y materia de 
unos organismos a otros en forma de alimento” 
§  Los niveles tróficos 
 Productores 
 Consumidores I 
 Consumidores II 
 Consumidores III 
 Descomponedores 
 
RELACIONES TRÓFICAS 
§  Las cadenas tróficas 
§ Las redes tróficas: cadenas tróficas interrelacionadas. 
Todas las especies del ecosistema interaccionan entre sí por el 
alimento 
RELACIONES TRÓFICAS 
Redes tróficas de un bosque del Hemisferio 
Norte 
 
Red trófica de una prado de siega de 
Cantabria. 
 
 
Red trófica de una prado 
de siega de Cantabria. 
 
FLORA HERBACEA: 
PRODUCTORES: 
Lolium perenne 
Holcus lanatus 
Festuca arundinacea 
Dactilis glomerata 
Taxacum officinale. (Diente de león) 
Primula vulgaris 
Trifolium pratense (Trébol rojo) 
Trifolium repens (Trébol blanco) 
 
CONSUMIDORES 1º 
Microtus agrestes (ratilla agreste) 
Lepus europaeus (liebre) 
Mus domesticus (ratón común) 
Coturnix coturnix (Codorniz) 
Insectos 
Carduelos carduelos (Jilguero) 
 
CONSUMIDORES 2º 
Hirundo rustica (golondrina común) (es 
insectivora) 
Lacerta muralis (lagartija) 
Chalcides chalcides (eslizón) 
Vipera seoanei (víbora europea) 
Impactos ambientales 
§  Pesticidas, mercurio, residuos radiactivos etc => 
se introducen en las cadenas tróficas cuando: 
Tasa de excreción < tasa de asimilación 
Se acumula en los tejidos (más en los niveles 
tróficos superiores) 
EFECTO DE CONCENTRACIÓN BIOLÓGICA 
Impactos ambientales 
§  El estudio de las redes tróficas puede prevenir la 
desaparición o introducción de especies en los 
ecosistemas 
Ejemplo: introducción en Terranova (1864) de liebres 
americanas, o de ratones y conejos en Australia 
Consecuencias: erosión y transmisores de enfermedades 
a las poblaciones humanas 
LAS PIRÁMIDES 
ECOLÓGICAS 
 
§ PIRÁMIDES DE NÚMEROS. Recuento del número total 
de individuos que constituyen cada nivel. 
–  Pirámides de números reales. 
–  Pirámides de números invertida. 
 
§ PIRÁMIDES DE BIOMASA. Cantidad de biomasa 
acumulada en cada nivel. 
–  Pirámides de biomasa reales. 
–  Pirámides de biomasa invertida. 
§ PIRAMIDES DE ENERGÍA. Representan el contenido 
energético de cada nivel. 
–  Pirámides de energía reales. 
 
PIRAMIDE DE NÚMEROS 
Pirámides numéricas para a) un ecosistema de 
pradera graminosa en la que el número de 
productores primarios (gramíneas) es grande y b) 
un bosque templado en el que un solo productor 
primario, un árbol, puede soportar a un número 
grande de herbívoros. 
§  En los escalones se representa 
la cantidad individuos de las 
d i f e r e n t e s e s p e c i e s q u e 
constituyen cada nivel trófico. 
§  No informa sobre la porción de 
esta que se transfiere de un nivel 
al siguiente en una unidad de 
tiempo. 
§  Cuando el tamaño de los 
productores sea muy pequeño 
en relación con el de los 
consumidores que se alimentan 
d e e l l o s , = > P I R Á M I D E 
INVERTIDA 
 
PIRÁMIDE DE BIOMASA 
 
§  En los escalones se representa la 
cantidad de masa biológica. 
§  Se expresa como peso seco total por 
unidad de superficie del conjunto de 
organismos que constituyen cada nivel 
trófico. 
§  t/km2, kg/ha, g/m2. 
§  No informa sobre la porción de esta que 
se transfiere de un nivel al siguiente en 
una unidad de tiempo. 
§  Cuando el tamaño de los productores 
sea muy pequeño en relación con el de 
los consumidores que se alimentan de 
ellos, la masa total de estos últimos será 
mayor=> PIRÁMIDE INVERTIDA 
Dado que la tasa de 
c r e c i m i e n t o d e 
l a p o b l a c i ó n d e 
fitoplancton es mucho más 
alta que la de la población 
de zoop lanc ton , una 
p e q u e ñ a b i o m a s a 
de fitoplancton puede 
suministrar alimento para 
u n a b i o m a s a m a y o r 
de zooplancton 
Pirámide de energía 
§  En los escalones se representa la 
cantidad de biomasa o energía.. 
§  t/km2/año, kg/ha/año, g/m2/año 
(unidades de biomasa). 
§  k c a l / m 2 / a ñ o , c a l / c m 2 / a ñ o , 
(unidades de energía). 
§  Informa sobre la cantidad de 
biomasa o energía que se 
transfiere de un nivel al siguiente 
en una unidad de tiempo. 
Bioconcentración, bioacumulación y 
biomagnificación 
§  Bioconcentración: se debe al hecho de que determinados seres 
vivos pueden concentrar en su cuerpo los contaminantes, logrando 
concentraciones muy superiores a las que se encuentran en el 
medio ambiente externo. 
§  Bioacumulación: ocurre cuando el contaminante se va 
acumulando a medida que va pasando de un ser vivo a otro en la 
cadena alimenticia, de manera que en aquellas especies que 
seencuentran en los escalones altos de la pirámide alimentaria la 
concentración es muy superior como consecuencia de acumular la 
deorganismos inferiores que consume en su alimentación. 
§  Biomagnificación: es cuando el factor de bioconcentración 
aumenta con la edad del organismo afectado 
FACTORES LIMITANTES DE LA 
PRODUCCIÓN PRIMARIA 
FACTOR LIMITANTE: SI TODOS LOS FACTORES (LUZ, 
TEMPERATURA, HUMEDAD) Y ELEMENTOS (FOSFORO, 
NITRÓGENO, CALCIO, FOSFORO, ETC) ESTÁN EN CANTIDADES 
NECESARIAS. EXCEPTO UNO DE ELLOS ESTE ÚLTIMO SE 
DENOMINA FACTOR LIMITANTE. 
• HUMEDAD. 
• TEMPERATURA. 
• FALTA DE NUTRIENTES. 
• AUSENCIA DE LUZ. 
• APORTE DE ENERGÍA 
ENERGÍA INTERNA: La cantidad de luz 
solar necesaria para la fotosíntesis 
(0.06-0.09%) 
E N E R G Í A E X T E R N A : s o n d e 
procedencia solar, mueven el ciclo del 
agua, vientos, mueven los nutrientes de 
los ecosistemas. 
ENERGÍA DE APOYO O AUXILIARES: 
Aportadas por la especie humana para 
luchar contra los factores limitantes, 
uso de maquinaria para labrar la tierra, 
sistema de riego, instalación de 
invernaderos, abonos químicos. 
FOTOSÍNTESIS 
FASE OSCURA O CICLO DE 
CALVÍN 
 
Fases: 
1.- Fijación o carboxilación 
 F. Fijación: Enzima RUBISCO 
2.- Reducción: ácido a aldehído F. 
Recuperación 
3.- Recuperación: Compleja vía de 
las pentosas que regenera la 
Ribulosa 1,5 diP 
TEMPERATURA Y HUMEDAD 
Eficiencia fotosintética 
Eficiencia fotosintética 
Tª y humedad 
Tª 
DESNATURALIZACIÓN DE LAS PROTEÍNAS (ENZIMA RUBISCO) 
RUBISCO 
RUBISCO FOTOSÍNTESIS FOTORRESPIRACIÓN 
CO2 
H2O 
O2 
FOTOSÍNTESIS 
Ø (+) ó [CO2] = 0,003 % 
 [O2 ] = 21% 
 
FOTORRESPIRACIÓN 
Ø (+) ó [CO2] < 0,003 % 
 [O2 ] > 21%. 
Ø Ocurre a la vez que la 
fotosíntesis. 
Ø Consume O2 y se desprende CO2. 
TIPOS DE PLANTAS 
•  PLANTAS C3: 
–  Trigo, cebada, soja, 
arroz, algodón, judías… 
–  Sequía => los estomas => 
se cierran => fotosíntesis 
=> ↑ [ O2] y↓ [ CO2] en 
el interior => (+) 
fotorrespiración => 
↓eficiencia fotosintética 
•  PLANTAS C4: 
–  Maíz, caña de azúcar, 
sorgo, mijo… 
–  Captan el [ CO2] por un 
mecanismo especial que 
(-) fotorrespiración => 
↑eficiencia fotosintética. 
 
Plantas C4 de zonas desérticas 
–  “MECANISMO CAM 
(=METABOLISMO ÁCIDO DE LAS 
CRASÚLACEAS)” 
–  FIJAN EL CO2 DURANTE LA 
NOCHE. 
–  CIERRAN ESTOMAS POR EL DÍA 
 
Ø  1ER factor limitante de la PBP: FÓSFORO. 
Ø  2º factor limitante de la PBP: NITRÓGENO 
Ø  3ER factor limitante de la PBP: necesidad de energías 
externas: 
 
§  Productores: materia inorgánica => materia orgánica. 
§  Descomponedores: materia orgánica => materia inorgánica. 
“ A veces el reciclado puede ser dificultado por la distanciaexistente entre los productores y descomponedores=> 
necesidad de energías externas ” 
 
FALTA DE NUTRIENTES 
FALTA DE NUTRIENTES 
•  CLOROPLASTOS => CAPTAN LA LUZ : 
FOTOSISTEMAS: 
– DIFERENTES PIGMENTOS 
FOTOSINTÉTICOS. 
– UN CENTRO DE REACCIÓN. 
“Un ↑ intensidad lumínica => inicialmente↑ 
PBP 
 => ↓PBP se ha producido “Saturación” => 
↓eficiencia fotosintética” 
LUZ Y DISPOSICIÓN UNIDADES 
FOTOSINTÉTICAS 
•  El carbono se encuentra: 
– Atmósfera: CO2 (367ppm), CO (0,1 ppm), CH4 
(1,6 ppm) 
– Litosfera: Rocas carbonatadas, rocas 
silicatadas. 
– Hidrosfera: bicarbonatos (HCO3-). 
– Biosfera: materia orgánica + caparazones + 
esqueletos 
CICLO DEL CARBONO I 
A)  CICLO BIOLÓGICO: 
 
 
 
 
B)  CICLO BIOGEOQUÍMICO: CONTROLA 
LA TRANSFERENCIA ENTRE LA 
BIOSFERA Y DEMÁS SUBSISTEMAS. 
CICLO DEL CARBONO II 
FOTOSÍNTESIS RETIENE CO2 
RESPIRACIÓN Y 
DESCOMPOSICIÓN 
 
 
LIBERACIÓN CO2 
•  CICLO BIOGEOQUÍMICO: 
 
a.  CO2 DE LA ATMÓSFERA A LA LITOSFERA 
 
 
b.  CO2 DE LA LITOSFERA A LA ATMÓSFERA. 
 
d.  SUMIDEROS 
–  FÓSILES 
–  FORMACIÓN ROCAS CALIZAS. 
CICLO DEL CARBONO III 
atmósfera => hidrosfera =>litosfera 
a.  CO2 DE LA ATMÓSFERA A LA LITOSFERA 
 atmósfera => hidrosfera =>litosfera 
 
•  Rocas carbonatadas: 
 H2O + CO2 => H2CO3 (ácido carbónico) 
 H2CO3 + CaCO3 (carbonato de calcio) => Ca(HCO3)2 
(hidrogenocarbonato de calcio). 
 Ca(HCO3)2 => CaCO3 + H2O + CO2 
 
 
CICLO DEL CARBONO IV 
 
ESQUELETO CÁLCICOS DE LOS 
ANIMALES MARINOS 
ACABARÁ EN LOS SEDIMENTOS TRAS 
SU MUERTE: CALIZAS: SUMIDERO 
 
ATMÓSFERA 
No presenta 
perdida neta de 
CO2 atmosférico 
CICLO DEL CARBONO V 
•  Rocas silicatadas: 
 2H2O + 2CO2 =>2 H2CO3 (ácido carbónico) 
 2H2CO3 + CaSiO3 (silicato de calcio) => Ca(HCO3)2 
(hidrogenocarbonato de calcio) + SiO2. 
 Ca(HCO3)2 => CaCO3 + H2O + CO2 
 
 
ESQUELETO CÁLCICOS DE LOS 
ANIMALES MARINOS 
ACABARA EN LOS SEDIMENTOS TRAS 
SU MUERTE SEDIMENTOS TRAS 
SU MUERTE: CALIZAS: SUMIDERO 
 
ATMÓSFERA 
Se han requerido 
2 moléculas 
de CO2 atmosférico 
y se ha devuelto 
sólo 1. 
Actúa como 
SUMIDERO 
b.  CO2 DE LA LITOSFERA A LA ATMÓSFERA. 
 Enterramiento rocas => libera CO2(erupciones 
volcánicas). 
c.  Sumideros. 
 
CICLO DEL CARBONO VI 
 CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2 
Materia orgánica => carbón y petróleo 
Esqueleto de CaCO3 CALIZAS 
Ingentes cantidades de C fueron retiradas de la atmósfera mediante 
este último proceso, lo que explica que descendiese el CO2 atmosférico 
 
•  INTERVENCIÓN HUMANA: 
§  BIODIVERSIDAD. 
§ DESAJUSTA EL EFECTO INVERNADERO: 
LIBERA CO2 COMO RESULTADO DE LA 
COMBUSTIÓN DEL CARBÓN, PETRÓLEO Y 
GAS NATURAL. 
CICLO DEL CARBONO VII 
CICLO DEL CARBONO VIII 
CO2 ATMÓSFERA 
BIOSFERA 
FOTOSÍNTESIS 
RESPIRACIÓN 
 
 
RESTOS DE 
MATERIA ÓRGANICA 
 
 
DESCOMPOSICIÓN 
SUMIDERO 
COMBUSTIBLES FÓSILES 
ANAERÓBICAS 
LITOSFERA 
CaCO3 + SiO2 => CaSiO3 + CO2 
ERUPCIONES VOLCÁNICAS 
X el proceso de 
Se acumula en la 
desprenden 
HIDROSFERA 
Enterramiento rocas 
combustión 
ESQUELETO CÁLCICO 
ORGANISMO MARINOS 
SUMIDERO: CALIZA 
CICLO DEL CARBONO IX 
INDICADOR CO2 CO CH4 N2O CFC 
 
Tiempo de vida en 
la atmósfera 
 
 
50-200 
(años) 
1-2 
meses 10(años) 
150 
(años) 
130 
(años) 
Fuente: Grupo intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC): Tercer Informe de Evaluación 
2001. 
CICLO DEL CARBONO X 
•  El nitrógeno se encuentra: 
–  Atmósfera: 
•  N2 (78%); 
•  NH3 : erupciones volcánicas. Putrefacción de la materia 
orgánica. 
•  Óxidos de Nitrógeno: NO, N2O, NO2 : tormentas eléctricas (a 
partir de N2); erupciones volcánicas. 
–  Litosfera: Nitratos, Nitritos. 
–  Hidrosfera: ácido nítrico. 
–  Biosfera: materia orgánica. 
CICLO DEL NITRÓGENO I 
CICLO DEL NITRÓGENO II 
a)  Atmósfera: 
 
 
 
 
b) Atmósfera-Biosfera: 
 
 
 
 
 
 
N2 (inerte) descargas eléctricas (tormentas) NOX (ÓXIDOS DE NITRÓGENO) 
 y/o O2 
 
NOX (ÓXIDOS DE NITRÓGENO) + H2O (VAPOR DE AGUA) ÁCIDO NÍTRICO 
N2 ATMOSFÉRICO NITRATOS NO-3 
FIJACIÓN BIOLÓGICA 
PLANTAS 
• BACTERIAS VIDA LIBRE: AZOTOBACTER (SUELO). CIANOBACTERIAS (Nostoc) (FITOPLANCTÓN) 
• BACTERIAS SIMBIÓTICAS CON LAS RAÍCES LEGUMINOSAS: RHIZOBIUM. 
• HONGOS: FRANKIA, FORMA NÓDULOS RADICULARES CON EL ALISO, ÁRBOL DEL PARAISO, 
b) Atmósfera-Litosfera- Biosfera: 
 
 
c) Biosfera – Litosfera-Biosfera: 
 
NH3 NO-2 (NITRITOS) NO-3 (NITRATOS) 
NITROSOMAS NITROBACTER 
PLANTAS 
b) NITRIFICACIÓN: OXIDACIÓN. DESCOMPONEDORES 
ÁCIDO NÍTRICO NO-3 (NITRATOS) PLANTAS 
a) FORMACIÓN DE NITRATOS A PARTIR DE ÁCIDO NÍTRICO 
CICLO DEL NITRÓGENO III 
nitrosación nitración 
N2 (ATMÓSFERA) 
 PSEUDOMONAS 
Condiciones anaeróbicas 
c) DESNITRIFICACIÓN: 
perdida 
 N2 (78%) 
ATMOSFERA 
NITROSOMAS 
NITRATOS 
NO3- RESTOS ORGÁNICOS 
DESCOMPONEDORES 
BACTERIAS DESNITRIFICANTES 
CICLO DEL NITRÓGENO V 
 NH3, NO, nitritos 
DESCOMPONEDORES 
NOx (NO,NO2, N2O) Fijación atmosférica 
(tormentas eléctricas) 
NOX + H2O Ácido nítrico 
volcanes 
Fijación biológica 
(Bacterias 
=azotobacter, 
cianobacterias, 
rhizobium; Hongos = 
Frankia) 
 
 NH3 
 NO2- 
NITROBACTER 
ABONO 
INTERVENCIÓN HUMANA: 
§  COMBUSTIÓN ALTAS TEMPERATURAS: CÁMARAS COMBUSTIÓN 
MOTORES: AIRE CON O2 + N2 => NO2 (VA A LA ATMÓSFERA) + 
VAPOR AGUA => ÁCIDO NÍTRICO (LLUVIA ÁCIDA) => SUELO => 
NITRATOS SUELO. 
§  FIJACIÓN INDUSTRIAL: N2 ATMOSFÉRICA => NH3 + NITRATOS . 
§  A B O N A D O E X C E S I V O : L I B E R A C I Ó N E X C E S I V A D E 
N 2 O = > 
..EFECTO INVERNADERO. 
EXCESIVA FERTILIZACIÓN SUELO: FERTILIDAD (ESCASEAN OTROS 
NUTRIENTES ESENCIALES) 
LOS NITRATOS VAN A LAS AGUAS => EUTROFIZACIÓN. 
NITRATOS => TUBO DIGESTIVO NITRITOS =>GASTROENTERITIS, 
DIARREAS, COLOR AZULADO EN LOS BEBES. 
CICLO DEL NITRÓGENO IV 
 N2 
FIJACIÓN 
BIOLÓGICA ATMOSFÉRICA INDUSTRIAL 
ABONO 
SIMBIOSIS MICROORGANISMOS 
NITRATOS 
RESTOS ORGÁNICOS 
DESCOMPONEDORES 
DISOLUCIÓN 
Y TRANSPORTE 
BACTERIAS DESNITRIFICANTES 
CICLO DEL NITRÓGENO V 
ABONADO EXCESIVO 
LOS NITRATOS 
•  Paco y Sara son un matrimonio que viven en un pueblo de la costa mediterránea cuyas aguas 
presentan un índice de nitratos elevado. Tienen una niña que no se encuentra bien y además 
presenta un aspecto ligeramente amoratado. 
•  El médico, tras reconocer al bebe, le hace unos análisis de sangre y comprueba lo que esperaba. 
•  Sara: ¿Es grave doctor? 
•  Doctor: No, después de inyectarle un mg de azul de metileno, desaparecerá el problema. 
•  Paco: Pero... ¿Qué es lo que le ocurre a la niña?. 
•  Doctor : ¿Le han dado a la niña agua del grifo?. 
•  Sara: Le preparo el biberón con agua del grifo, pero antes la hiervo unos minutos. 
•  Doctor: la niña presenta deficiencia de oxígeno en los músculos, por eso tiene ese aspecto 
levemente amoratado. Esto posiblemente sea por ingerir agua del grifo que posee un elevado 
contenido en nitratos, lo que provoca una disfunción en la hemoglobina, que es la encargada de 
llevar el oxígeno a las células; y los nitratos no desaparecen hirviendo el agua. 
•  Paco: ¿Cómo es que el agua de esta zona tiene tantos nitratos?. 
•  Doctor: Porque los agricultores abonan sus cultivos con estos compuestos, que son esenciales 
para las plantas. Lo que ocurre es que las plantas no absorben todos los nitratos de golpe, siendo 
arrastrado el sobrante por el agua de riego o de lluvia hacia el subsuelo, donde se acumula en las 
aguas subterráneas. 
•  Paco: Y claro ésta, el agua que se abastece esta ciudad, se extrae mediante pozos del subsuelo,por eso presenta nitratos. 
•  Doctor: Usted lo ha dicho. Así que a partir de ahora, no tomen agua del grifo, ni para beber, ni para 
cocinar. 
•  Sara: ¿Y por qué a nosotros no nos ha pasado nada?. 
•  Doctor: Porque esta enfermedad son susceptibles de padecerla los lactantes, siendo más rara en 
los adultos. 
1. Metahemoglobulinemia: los 
nitritos pasan a la sangre, 
impidiendo a los glóbulos rojos 
captar el oxígeno. 
 
 
LIBERAN EN EL AGUA NITRATOS Y FOSFATOS QUE 
LLEGAN A LOS SERES VIVOS PRODUCIENDO 
 
2.  Déficit de vitamina A 
3.  Perturbaciones del 
tiroides. 
4.  Problemas reproductivos 
e incluso abortos. 
5.  Los nitritos en el interior 
del cuerpo humano se 
c o n v i e r t e n e n 
nitrosamina que es un 
agente cancerígeno. 
Disminución de la 
biodiversidad 
6. Eutrofización: las algas 
crecen en exceso => no 
dejan pasar la luz => no 
hay fotosíntesis => no hay 
O2 => muerte de los seres 
vivos del fondo de los 
lagos 
 
CICLO DEL NITRÓGENO VI 
CICLO DEL FOSFATO 
 FOSFATOS- RESTOS ORGÁNICOS 
DESCOMPONEDORES 
HIDROSFERA 
CICLO DEL FOSFATO 
EXCESO DE 
ABONO 
Liberado por 
meteorización química 
y física 
disuelto 
LITOSFERA 
ROCAS FOSFATADAS 
ENTERRADO 
EN LOS 
SEDIMENTOS 
ROCAS 
SEDIMENTARIAS 
FOSFATADAS 
ACTÚA COMO 
SUMIDERO 
Devueltos a 
los 
continentes 
por las aves en 
forma de 
GUANO 
EUTROFIZACIÓN 
CICLO DEL FOSFATO 
•  P R I N C I P A L F A C T O R L I M I T A N T E D E L A 
PRODUCCIÓN CONTINENTAL , DONDE SON 
ESCASAS LAS ROCAS FOSFATADAS. SU 
EXPLOTACIÓN Y LAS PÉRDIDAS LATERALES 
HACEN QUE SE VAYA HACIENDO UN ELEMENTO 
CADA VEZ MÁS ESCASO. 
•  RECURSO NO RENOVABLE (SE CREE QUE SUS 
RESERVAS DURARÁN UNOS 100 AÑOS). 
•  DEPENDE DEL CICLO GEOLÓGICO TARDA EN 
LIBERARSE 105 – 108 AÑOS. 
•  El azufre se encuentra: 
– Atmósfera: 
• H2S; SO2; SO; H2SO4; 
– Litosfera: Sulfatos. 
– Hidrosfera: Sulfatos, H2S. 
– Biosfera: materia orgánica. 
CICLO DEL AZUFRE I 
Fitoplancton => DMSP (dimetilsulfoniopropianato), al estar dotado de una carga positiva y 
negativa es muy higroscópico. Las algas unicelulares y fitoplancton sintetizan y acumulan 
DMSP para regular la presión osmótica; durante la lisis por senescencia o cuando son ingeridas 
por el zooplancton, liberan DMSP al medio 
B A C T E R I A S O C E Á N I C A S = > 
Metabolizan el DMSP. Parte del 
mismo se utiliza como fuente de C y 
energía; otra forma escapa a la 
atmósfera en forma de DMS (sulfuro 
de dimetilo). Pero para las bacterias de 
DSMP constituye también una fuente 
de azufre, así que regulan la cantidad 
de DMS que liberan a la atmósfera 
según sus necesidades de azufre. 
La radiación ultravioleta oxida el DMS. Los aerosoles 
de sulfato resultantes condensan la humedad, lo que 
incrementa la densidad de las nubes. 
las nubes limitan la cantidad de radiación que llega a la superficie terrestre, disminuyendo la 
temperatura. Así el DMS atenúa el efecto invernadero. Asimismo se reduce la luz que recibe el 
fitoplancton, con lo que se limita la síntesis de DMSP. El ciclo del S se retroalimenta. 
 CH3 
CH3 –s+ – CH2 – CH2 – COO
- DMSP 
CH3 –s – CH3 
DMS 
VOLCANES 
H2S 
SO2 SO3 H2SO4 
LLUVIA ÁCIDA 
SO4 
2- 
H2S 
DESCOMPONEDORES: 
TRANSFORMANTES 
O2 O2 H2O 
DESCOMPONEDORES: 
MINERALIZADORES 
LIXIVIACIÓN 
SO4 
2- 
SULFATOS (ROCAS) 
PRECIPITACIÓN 
CICLO DEL AZUFRE II 
Sulfuro de hierro: 
pirita Carbón 
 petróleo 
 
SO4 
2- 
H2S gaseoso 
CICLO DEL AZUFRE III 
Bibliografía 
§  TOXICOLOGÍA AMBIENTAL. Estrella Cortés, José Luis Martínez-Guitarte, Gloria Morcillo. 
2008. Editorial UNED. 
§  CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES. 2ºBachillerato. CALVO, Diodora, 
MOLINA, Mª Teresa, SALVACHÚA, Joaquin. Editorial McGraw-Hill Interamericana. 
§  Ciencias de la Tierra y Medioambientales. 2ºBachillerato. ALONSO CERVEL, Fernando. 
BASCO LÓPEZ DE LERMA, Ricardo. CALLEJA PARDO, Ángel. MARTÍN SÁNCHEZ, Santos. 
MORA PEÑA, Alfonso. RAMOS SÁNCHEZ, Juan. RIVERO MARTÍN, J.M. TRINIDAD NUÑEZ. 
Ana MAría. Editorial Oxford. 
§  CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL MEDIO AMBIENTE. 2º Bachillerato. LUFFIEGO GARCÍA, 
Máximo, ALONSO DEL VAL, Francisco Javier, HERRERO MARTÍNEZ, Fernando, MILICUA 
ARIZAGA, Milagros, MORENO RODRÍGUEZ, Marisa, PERAL LOZANO, Carlota, PÉREZ 
PINTO, Trinidad. 
§  FLORA Y FAUNA. ORTEGA Francisco; PLANELLÓ Rosario. 2008. Editorial UNED. 
§  http://www.cobach-elr.com/academias/quimicas/biologia/biologia/curtis/libro/c54b.htm 
§  http://es.scribd.com/doc/2846927/CADENAS-ALIMENTARIAS