CICLOS

BIOGEOQUÍMICOS

Circulación y transformación de los bioelementos a través de los componentes bióticos y abióticos

de los ecosistemas

• Ciclos gaseosos: el almacén se encuentra en la atmósfera y la hidrosfera. Son los ciclos del:

» Oxígeno» Carbono» Nitrógeno

• Ciclos sedimentarios: el almacén son el suelo, las rocas y los sedimentos. Son los ciclos del:

» Azufre» Fósforo

CICLO DEL OXÍGENO

• El almacén principal es la atmósfera (O2)

• Se disuelve en el agua

• El origen es la fotosíntesis realizada por los productores

• El consumo se produce por» Respiración» Oxidación de rocas

CICLO DEL CARBONO

• La fuente de carbono se encuentra en forma de gas en la atmósfera y disuelto en la hidrosfera (CO2)

• El ciclo empieza por la utilización del CO2 por los productores

• Una parte del C está almacenada en la materia orgánica viva y en sus restos

• Los océanos absorben CO2 y lo fijan en sus sedimentos. Se disuelve fácilmente en el agua y reacciona formando ácido carbónico (H2CO3)

• En la litosfera el C se encuentra fundamentalmente en dos tipos de rocas: las calizas y las dolomías, constituyendo el mayor depósito de C

• Las erupciones volcánicas aportan C en forma de CO2

Impactos humanos en el ciclo del C

• Los combustibles fósiles constituyen un sumidero de C. Al producirse su combustión se liberan a la atmósfera

grandes cantidades de CO2.

CICLO DEL NITRÓGENO

• El N es muy abundante en la atmósfera (N2) pero los vegetales no pueden absorberlo de esta manera

• El almacén del N son las rocas de la litosfera• Existen bacterias, en las raíces de los vegetales,

que pueden captar el N2 y transformarlo en nitratos (NO3-) que, sí pueden ser absorbidos por las raíces vegetales (proceso de fijación biológica del N)

• Los restos muertos y los desechos orgánicos son transformados en amoníaco por los descomponedores (NH3)

• Algunas bacterias (Nitrosomonas, Nitrobacter) captan el amoníaco y lo transforman en nitratos (nitrificación)

• Otras bacterias (Pseudomonas) realizan el proceso contrario (desnitrificación) liberando N2 a la atmósfera

• Los NOx y los nitratos presentes en la atmósfera son depositados con las precipitaciones. Estos compuestos proceden de erupciones volcánicas, de la acción de los rayos solares sobre el N2 y de la acción antrópica (emisiones por combustión, exceso de abonado,…)

Impactos humanos en el ciclo del N

• Los nitratos incorporados al suelo mediante los abonos son lixiviados y contaminan ecosistemas acuáticos (eutrofización) y aguas subterráneas

• Los óxidos de N procedentes de la combustión de combustibles fósiles reaccionan con el agua de la atmósfera formando ácido nítrico y originando lluvía ácida.

CICLO DEL AZUFRE

• Se encuentra en:– La litosfera, en forma de sulfatos y sulfuros.

En los suelos procede de la meteorización de rocas como el yeso (sulfato de calcio)

– La atmósfera, en forma de sulfuro de H (H2S) a partir de las erupciones volcánicas y de la actividad de ciertas algas marinas (DMS)

– La hidrosfera es el almacén principal, en forma de sulfatos disueltos que, en periodos de evaporación, precipita formando yeso

• Los productores captan sulfatos solubles presentes en el suelo

• Los descomponedores liberan H2S al suelo o al fondo de los ecosistemas acuáticos. Las algas DMS oxidan el H2S y forman SO2 que es liberado a la atmósfera

• Algunas bacterias oxidan el sulfídrico y liberan S que puede ser oxidado de nuevo por otras bacterias para producir nuevos sulfatos en el suelo

• En condiciones anaeróbicas, a partir del H2S, se produce FeS, insoluble, que se deposita en los fondos pantanosos

Impactos humanos en el ciclo del S

• La explotación minera del carbón y rocas piríticas origina compuestos de S que contaminan los ecosistemas acuáticos

• La utilización del carbón como combustible origina SO2 que, al reaccionar con el agua de las atmósfera, origina ácido sulfúrico provocando lluvia ácida.

CICLO DEL P• Es un factor limitante de la producción primaria• No abunda en la atmósfera ni en la hidrosfera• Las mayores reservas se hallan en las rocas y en los sedimentos

marinos. • El P se va liberando poco a poco por la erosión de las rocas que lo

contienen y se incorpora al suelo y a los ecosistemas marinos• Las plantas lo absorben en forma de fosfatos solubles• Los descomponedores transforman los compuestos orgánicos de

fósforo de nuevo en fosfatos• El lixiviado transporta el P por los ríos a los océanos; sólo una

pequeña parte queda disponible para el fitoplancton, la mayoría se deposita en los sedimentos del fondo originando rocas fosfatadas.

• Tarda muchos años en volver a incorporarse a la superficie ya que depende del ciclo geológico.

Impactos humanos en el ciclo del P

• El hombre obtiene fosfatos mediante la explotación de minas o del guano

• Lo utiliza para el abonado y para fabricar detergentes

• El lixiviado de cultivos y la incorporación de detergentes en las aguas residuales originan un incremento de la concentración de fosfatos en los ecosistemas acuáticos que producen eutrofización.