Ciclos biogeoquimicos


CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Los recorridos realizados por los distintos elementos de la naturaleza, con intervención de los seres vivos en alguna de sus etapas, se denominan ciclos biogeoquímicos. Dentro de un ciclo, los elementos se van transformando a su paso por la atmósfera, la litosfera, los mares o los seres vivos.
En los organismos, pocos elementos aparecen en abundancia. El carbono, elhidrógeno y el oxígeno son los más destacados, puesto que forman las moléculas orgánicas constituyentes de los seres vivos. A éstos hay que añadir el nitrógeno, el azufre, el magnesio, el calcio y el potasio, aunque en cantidades menores. Por último, son también vitales, aunque en muy pequeñas cantidades, el fósforo, el cloro, el sodio, el hierro y el manganeso, entre otros.
EL CARBONO, BASEESTRUCTURAL DE LA VIDA
Todos los organismos vivos contienen carbono en un porcentaje elevado, puesto que este elemento constituye el esqueleto de muchas biomoléculas. En la atmósfera, la mayor parte del carbono se encuentra en forma de dióxido de carbono ( CO 2), un 20 % del cual es transformado cada año, a través de la fotosíntesis, en compuestos orgánicos.
La fotosíntesis es un proceso querealizan algunos organismos, como las plantas verdes, a través del cual fijan el carbono inorgánico procedente del CO 2 atmosférico y lo transforman en materia orgánica, con el aporte energético de la luz solar y la liberaciÆn de oxígeno y agua. Así, la fotosíntesis es la principal fuente de carbono para los organismos vivos.
EL OXÍGENO, LA LLAVE QUE LIBERA ENERGÍA
El oxígeno que circula por lanaturaleza forma parte de la atmósfera y de los sistemas biológicos marinos y terrestres. De hecho, el oxígeno de la atmósfera (21 % de su composición) es de origen biológico: una de las consecuencias de la fotosíntesis es la formación de oxígeno ( O 2), que es liberado a la atmósfera.
La aparición de organismos fotosintéticos empezó a enriquecer la atmósfera terrestre con oxígeno libre hace ya unos1.800 millones de años. Este oxígeno permitió el desarrollo y la evolución de los organismos pluricelulares y de la vida animal. Las estimaciones realizadas acerca de la cantidad de oxígeno liberado anualmente en la fotosíntesis del planeta sugieren una cifra de cuatrocientos mil millones de toneladas.
El proceso de respiración de los seres vivos requiere oxígeno libre que permita obtener laenergía contenida en los enlaces químicos de los compuestos orgánicos. En este proceso, que tiene lugar en las mitocondrias de las células, el oxígeno actúa como receptor de hidrógeno, formando agua. Mediante la respiración vegetal y animal y en el curso de la descomposición de la materia orgánica de los suelos, los átomos de oxígeno son devueltos a la atmósfera en forma de agua ( H 2O) y CO 2.
Durantesu ciclo, el oxígeno atmosférico también participa en la oxidación de compuestos inorgánicos (por ejemplo, minerales de hierro) y de compuestos orgánicos fósiles, así como en la transformación de sulfuros a sulfatos o de nitrógeno a nitratos, por lo que está muy ligado a otros ciclos biogeoquímicos.
EL NITRÓGENO, EL MÁS ABUNDANTE EN LA ATMÓSFERA
El nitrógeno es el componente mayoritario de laatmósfera, pero su disponibilidad para la vida depende del proceso de fijación biológica. Este proceso sólo pueden realizarlo las bacterias que disponen de la enzima nitrogenasa. La simbiosis entre algunas de estas bacterias, como Rhizobium, y las plantas de la familia fabáceas permite a éstas últimas incorporar el nitrógeno atmosférico para la síntesis de compuestos orgánicos nitrogenados; con ladescomposición de las plantas este nitrógeno pasará a enriquecer el suelo. Otra vía de incorporación del nitrógeno son las tormentas eléctricas, durante las que el N 2 se transforma en óxidos de nitrógeno.
EL CICLO DEL FÓSFORO
El ciclo del fósforo no presenta ninguna etapa en la atmósfera, sino que se realiza en la tierra y en el agua. Los depósitos de fósforo se encuentran mayoritariamente en...