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5.2.1. Elementos biolimitantes. –
Los distintos elementos químicos y sus compuestos (óxidos, sales, biomoléculas, …) no se distribuyen homogéneamente en la Naturaleza, sino que aparecen localizados y concentrados en los llamados depósitos o reservorios biogeoquímicos, por lo que los Ciclos biogeoquímicos pueden ser entendidos como un complejo conjunto de procesos interrelacionados tantoquímicos, como geológicos, industriales, bioquímicos, … que permiten la interconexión y transferencias entre los distintos reservorios establecidos para cada elemento o/y compuesto concreto que se considere, aunque en algunos casos sean casi inaccesibles para los seres vivos, como sucede con el nitrógeno y fósforo.
Una de las reservas casi inalcanzables para la mayoría de organismos es elnitrógeno atmosférico (casi 79 % de nuestra atmósfera), pero dado que es una molécula muy estable (triple enlace covalente) solo es accesible para bacterias fijadoras de nitrógeno simbiontes de leguminosas y algunas cianobacterias de vida libre. Otra gran reserva de nitrógeno la constituyen los depósitos de nitrógeno orgánico reducido (NH4+) ligado a los residuos nitrogenados procedentes de todos losseres vivos del ecosistema, que únicamente se pueden movilizar gracias a la acción de los microorganismos transformadores (quimiolitotrofos) que los transforman en nitratos (NO3-) que son absorbidos por los vegetales del ecosistema. Las reservas de nitrato como tales suelen ser muy escasas y en muchos casos se comporta como un bioelemento con características de factor limitante.
En el caso delfósforo nos encontramos que es un elemento relativamente abundante en la corteza terrestre, pero paradójicamente apenas sigue un flujo cíclico en el ecosistema, ya que al ser muy soluble pasa en grandes cantidades a depositarse por lixiviación en los fondos marinos, constituyendo las llamadas “trampas de fósforo” que son prácticamente inaccesibles para su captación por la gran mayoría de los seresvivos.
El carbono (bioelemento característico de la materia viva) se incorpora a las cadenas tróficas a partir de los depósitos de CO2 atmosférico o disuelto en aguas (fuente de átomos de carbono), mediante la acción de organismos fotosintéticos [Productores] o quimiosintéticos [Transformadores], capaces de biosintetizar moléculas carbonadas complejas. Posteriormente poracción de los procesosoxidativos de organismos heterotrofos [Consumidores –Descomponedores] y de las células no fotosintéticas de los Productores, vuelve a ser devuelto en forma de CO2
En épocas pasadas grandes cantidades de organismos vegetales (helechos, coníferas, musgos, ...) y planctónicos fueron sepultados en determinados ambientes anaerobios originando yacimientos de carbón, petróleo y gas natural queconstituyen los llamados sumideros fósiles del carbono en la Litosfera. Dichos sumideros fósiles al ser explotados de manera masiva e intensa por el hombre como aprovisionamiento energético, están devolviendo de manera brutal grandes cantidades de CO2 a la atmósfera, con el consiguiente incremento del efecto invernadero.
Muchos organismos marinos usan el CO2 como sustrato para la formación de susconchas y exoesqueletos calizos (CaCO3), por lo que al morir y acumularse sus restos en sedimentos profundos en formar de calizas organógenas, llegan a formar el llamado sumidero litológico. Pero debido a procesos geológicos internos (orogénesis, epirogénesis, ...) acaban por emerger en forma de nuevos relieves calizos sometidos a los efectos reversibles de la meteorización por carbonatación, opueden llegar a ser subducidos hasta llegar a ser asimilados en la astenosfera (zonas de subducción) y posteriormente regresar a la atmósfera o hidrosfera en forma de CO y CO2 presente en la mayoría de erupciones volcánicas.
La reserva fundamental de carbono se encuentra en las moléculas de CO2 existentes en la atmósfera (0,03 %) e hidrosfera. Se estima que cada año se llegan a fijar por...