el metabolismo de la tierra


El metabolismo de la tierra y los cambios climáticos
Un sistema bio-geo-físico-químico autorregulado
José Ramón Hernández Balanzar  Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México  Manuel René Garduño López  Centro de Ciencias de la Atmósfera, Universidad Nacional Autónoma de México 
El metabolismo natural del planeta. 

Desde la formación de la Tierra, lasdiferentes formas de vida han prosperado durante casi 4600 millones de años. El planeta ha sufrido innumerables cambios naturales de tipo biológico, físico y químico. El planeta giraba más deprisa: los días y las noches eran más cortos. La superficie, entre sólida y viscosa, burbujeante e incandescente, estaba plagada de cráteres y de chimeneas volcánicas de las que emanaban desde el interior de laTierra sustancias volátiles. Algunos de los gases arrojados, como el hidrógeno, demasiado ligeros, se escapaban para siempre al espacio exterior; otros, como el amoniaco, eran descompuestos por la radiación solar. La composición de la atmósfera y los procesos físicos y químicos que regulan el comportamiento atmosférico han variado a lo largo del tiempo desde el momento en que se formó el planeta.(Uriarte, 2003). 
El sistema climático y los ciclos bio-geo-fisico-químicos están relacionados entre sí, así como los forzamientos al sistema. El sistema climático natural está integrado principalmente por tres elementos que se interrelacionan, como son: la atmósfera, el océano y el continente (o la tierra emergida). Esa relación está dada por la dinámica y la física atmosférica, la dinámicaoceánica, el balance o intercambio de energía, y así como por el ciclo hidrológico. Igualmente los ciclos biogeoquímicos integran tres subsistemas: la biogeoquímica marina, los ecosistemas terrestres y la química atmosférica. Los procesos biológicos, químicos y físicos que suceden en la Tierra afectan al sistema climático. Estos sistemas naturales han estado sometidos a importantes procesos de cambio ytransformación desde la formación de la Tierra, pero han sufrido una aceleración y en algunos casos un cambio de dirección en los últimos doscientos años debido a la intervención humana. 
La biogeoquímica enfatiza las interacciones de las entidades biológicas con su ambiente. Los organismos están adaptados a márgenes más o menos estrechos de las condiciones bioquímicas. La mayoría de cambiosrealizados por el hombre en los patrones de flujo de materia o energía cambian esos sistemas naturales y pueden causar la extinción de las especies o de los hábitats.
La intervención humana en los ciclos biogeoquímicos tiene lugar por la explotación de recursos (remoción de materiales) o por la contaminación (adición de materiales). Cambios pequeños en el flujo de algunos gases y materiales puedentener efectos dramáticos sobre el ambiente natural, si se incrementan por el efecto cascada. Un ejemplo es el daño potencial de un incremento en el dióxido de carbono atmosférico para las formas de vida y hábitats como consecuencia del calentamiento global con los efectos mediados por los procesos hidrológicos y bioquímicos. Otros ejemplos a considerar a escala global son la producción de alimentoterrestre o acuático y su dependencia del clima, la disponibilidad de nutrientes y la presencia de agentes tóxicos; la liberación de ácido sulfúrico y sus efectos sobre los sistemas terrestres y acuáticos; la liberación de gases de efecto invernadero, la radiación climática y la dispersión de químicos sintéticos tales como pesticidas en la biosfera. El entendimiento de los ciclos biogeoquímicosnaturales puede ayudar a minimizar el impacto humano sobre dichos sistemas naturales. 
El ciclo hidrológico desempeña un papel fundamental en el funcionamiento tanto del sistema climático como del conjunto de mecanismos bio-geo-físico-químicos. El agua en sus tres estados físicos se encuentra en la atmósfera, el océano o el continente. Por ende, es fundamental ya que por sí misma está dentro...