Ciclos Biogeoquimicos

Ciclos biogeoquímicos
Prof. Ivette Torres Vera Química Ambiental

8/27/2008

Prof. Ivette Torres Vera

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Materia y Ciclos de la materia
• Ciclos biogeoquímicos
– Envuelven procesos biológicos, químicos y geológicos. Describe la circulación de la materia através del ecosistema.

• Mineralización
– Proceso inverso de los ciclos biogeoquímicos en el cual los elementos biológicamenteenlazados regresan a sus estados inorgánicos.
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Ciclos biogeoquímicos
• Endogénico
– Envuelven rocas internas o de subsuperficie. No tiene componente atmosférico – Ejemplo: Fósforo

• Exogénico
– Ocurre mayormente en la superficie de la Tierra y usualmente tiene un componente atmosférico. – Ejemplo: O2, N2, CO2

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Ciclo de carbono

Tomado de:http://www.inrena.gob.pe/escolares/aire/pag03.htm

Tomado de: http://www.windows.ucar.edu/tour/link=/earth/Life/biogeochem.sp.html&edu=high

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Ciclo de carbono
• Ciclos biológicos:
– Fotosíntesis: Se remueve el dióxido de carbono de la atmósfera – Respiración: Regresa a la atmósfera el carbono como dióxido decarbono.

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Ciclo de carbono: ciclo biogeoquímico
Regula la transferencia de carbono entre la atmósfera y la litosfera (océanos y suelo).
– Se remueve de la atmósfera
• Forma ácido carbónico • Reacciona con los silicatos de las rocas
– libera el ión bicarbonato – deposita carbonato en los sedimentos. – degradación de la materia orgánica lotransforma en combustibles fósiles.
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– Regresa a la atmósfera
• erupciones volcánicas tras la fusión de las rocas que lo contienen.

Ciclo de nitrógeno
• Elemento que se halla en las proteínas y en mayor concentración de la atmósfera. • Pasos principales del ciclo
– Fijación del nitrógeno – toma de nitrógeno – mineralización del nitrógeno (desintegración) –nitrificación – desnitrificación
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Fijación de Nitrógeno
• N2 → NH4+
– Bacterias como: Rhizobium, medios acuáticos cianobacterias (Nostoc) – Eventos de alta energía natural
• relámpagos, fuegos forestales y hasta flujos de lava, pueden causar la fijación de pequeñas, pero significativas cantidades de nitrógeno. La alta energía rompe los enlaces triples delas moléculas de N2, haciendo alcanzables átomos individuales de N para la transformación química.
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Fijación del nitrógeno
• Ser humano
– Quema de combustibles fósiles – Usando fertilizantes nitrogenados sintéticos – Cultivando legumbres (frijoles) que fijan nitrógeno

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La toma del Nitrógeno
• NH4+ → NOrgánico • Incorporación en la materia orgánica.
– El NH4+ producido por el nitrógeno que fija la bacteria se incorpora en proteína y compuestos de nitrógeno orgánico de plantas anfitrionas, la misma bacteria, u organismos del suelo.

• En la cadena alimenticia se usa el nitrógeno que ha sido inicialmente fijado por el nitrógeno que fija la bacteria.
8/27/2008 Prof. Ivette Torres Vera 10Mineralización del nitrógeno
• N Orgánico → NH4+
– El N orgánico incorporado en la materia orgánica se convierte en nitrógeno inorgánico (conocido como desintegración). – Bacterias y hongos descomponen la materia orgánica N Orgánico → NH4+ – El amonio ser usado por las plantas o para transformaciones posteriores en nitrato (NO3-) a través del proceso llamado nitrificación.
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Nitrificación
• NH4+ → NO3– Requiere de oxígeno, por lo cual se lleva a cabo ambientes ricos de oxígeno, como las aguas que circulan o que fluyen y las capasde la superficie de los suelos y sedimentos.

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Consecuencias de la nitrificación
• La carga positiva de NH4 + previene que el nitrógeno de amonio sea lixiviado del suelo por...