ciclos biogeoquimicos

CICLOS BIOGEOQUIMICOS: NITROGENO, AZUFRE, FOSFORO, HIERRO Y OTROS ELEMENTOS

Los elementos biogenicos del carbono, hidrógenos y oxigeno reciben el nombre de nutrientes minerales, y sus ciclos se denominan ciclos minerales. Entre los nutrientes minerales se encuentran el nitrógeno, el azufre y el fosforo, que son absorbidos generalmente en forma de sales minerales por los organismos autótrofosy heterótrofos prototroficos. Los elementos biogenicos como el nitrógeno, el azufre, el hierro y el manganeso, se encuentran en la ecosfera en diferentes estados estables de valencia y suelen reciclarse mediante complejos procesos de oxidorreduccion. Elementos como el fosforo, el calcio y el silicio se encuentran en un único estado de valencia. Estos elementos tienen ciclos relativamentesencillos que comprenden la disolución y su incorporación a la materia orgánica, procesos que están equilibrados por la mineralización y por la sedimentación.

CICLO DEL NITROGENO:
El nitrógeno, cuya valencia estable oscila entre -3, en el amoniaco (N) Y +5, en el nitrato (N), se encuentra en muchos estados de oxidación. Este elemento es un componente de los aminoácidos, los ácidos nucleicos, losaminoazúcares y de sus polímeros. El nitrógeno gaseoso , que constituye el 79 por ciento de los gases de la atmosfera, es un reservorio importante (3,8 x toneladas) de dicho elemento de incorporación lenta y difícil. Las rocas ígneas, con un total de 1,4 x toneladas, son grandes reservorios de nitrógeno. Sin embargo, dicho elemento se encuentra allí en forma de amonio fijado, no intercambiable,por lo cual no está directamente disponible. La meteorización fisicoquímica y la degradación biológica de estas rocas liberan amoniaco; pero tan lentamente que apenas tienen influencia en los modelos de los ciclos anuales. Los depósitos geológicos que contienen nitrógeno combinado fácilmente disponible son escasos. La disponibilidad de nitrógeno combinado es un factor combinado limitante para laproducción primaria en muchos ecosistemas. Las únicas reservas naturales de nitrato disponible se encuentran en algunas islas de la costa de chile; son acúmulos de nitrato procedentes de la descomposición del guano depositado por las aves marinas. El clima seco de estas islas ha impedido la lixiviación del nitrato.
Los iones de nitrógeno inorgánico, amonio, nitrito y nitrato se encuentran comosales muy solubles en agua; consecuentemente, se distribuyen en la ecosfera diluidos en soluciones acuosas, formando pequeños reservorios de reciclado activo. La materia orgánica viva y muerta supone una pequeña reserva activa de nitrógeno de reciclado activo. En climas templados, la materia orgánica estable de los suelos, el humus, constituye una abundante reserva de nitrógeno relativamenteestable. El nitrógeno del humus llega a estar disponible para ser incorporado por los organismos vivos tan solo tras una lenta mineralización, proceso que suele durar décadas o siglos. En las regiones de clima tropical, la temperatura y la humedad favorecen una mineralización rápida y directa, lo cual limita la acumulación de hojarasca y de humus.
Las plantas, los animales y la mayoría de losmicroorganismos necesitan formas de nitrógeno combinado para incorporarlo a su biomasa celular, pero la capacidad de fijar nitrógeno atmosférico se restringe a un número limitado de bacterias, de arqueas y de asociaciones simbióticas. Muchos hábitat dependen de las plantas para el suministro de carbono orgánico que pueda utilizarse como fuente de energía, pero todos los hábitat dependen de la fijaciónbacteriana de nitrógeno atmosférico o la intervención humana a través de la distribución de abonos nitrogenados sintetizados por el proceso de Haber-Bosch, inventado poco antes de la Primera Guerra Mundial. Las plantas no podrían continuar su metabolismo fotosintético si no dispusieran de formas fijadas de nitrógeno que les proporcionan los microorganismos o los abonos sintéticos.
El ciclo...