BIOLOGIA

¿A que se llama ciclo biogeoquímicos? Mencionarlos
Se denomina ciclo biogeoquímico al movimiento de cantidades masivas de carbono, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, calcio, sodio, sulfuro, fósforo y otros elementos entre los seres vivos y el ambiente (atmósfera y sistemas acuáticos) mediante una serie de procesos de producción y descomposición. En la biosfera la materia no es ilimitada de manera que su reciclaje es un punto clave en el mantenimiento de la vida en la Tierra; de otro modo, los nutrientes se agotarían y la vida desaparecería.
Tipos de Ciclos Biogeoquímicos
1.- Sedimentarios: los nutrientes circulan principalmente en la corteza terrestre (suelo, rocas, sedimentos, etc.) la hidrosfera y los organismos vivos. Los elementos en estos ciclos son generalmente reciclados mucho más lentamente que en el ciclo gaseoso, además el elemento se transforma de modo químico y con aportación biológica en un mismo lugar geográfico. Los elementos son retenidos en las rocas sedimentarias durante largo periodo de tiempo con frecuencias de miles a millones de años. Ejemplos de este tipo de ciclos son el FÓSFORO y el AZUFRE.
2.- Gaseoso: los nutrientes circulan principalmente entre la atmósfera y los organismos vivos. En la mayoría de estos ciclos los elementos son reciclados rápidamente, con frecuencia de horas o días. Este tipo de ciclo se refiere a que la transformación de la sustancia involucrada cambia de ubicación geográfica y que se fija a partir de una materia prima gaseosa. Ejemplos de ciclos gaseosos son el CARBONO, el NITRÓGENO y OXÍGENO.
3.- El Ciclo HIDROLÓGICO: el agua circula entre el océano, la atmósfera, la tierra y los organismos vivos, este ciclo además distribuye el calor solar sobre la superficie del planeta
¿Por qué el ciclo del carbono no es completo?
El aumento de temperaturas en otoño acelera la liberación de CO2
Un estudio científico advierte de que el periodo de captación de carbono por parte de los ecosistemas se está acortando.
La naturaleza está brindando al ser humano un descuento del 50% de sus emisiones de CO2. ¿Cómo? A través de los sumideros que representan las tierras emergidas y los océanos. Desde 1957, cuando se empieza a medir la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera gracias a la curva de Mauna Loa, sólo la mitad del dióxido de carbono procedente de la quema de combustibles fósiles ha permanecido en la atmósfera. A pesar de que las emisiones no han dejado de crecer, el hecho de que esta fracción en el aire se haya mantenido estable significa que la absorción de carbono se ha ido acelerando.
Desafortunadamente, no tenemos ninguna garantía de que esa «rebaja» del 50% pueda continuar por mucho tiempo, y si desaparece sentiremos en toda su crudeza los impactos de nuestras emisiones de CO2. En realidad, los modelos climáticos que incluyen un análisis del ciclo del carbono predicen que la absorción terrestre de carbono disminuirá en el próximo siglo si el clima se sigue calentando.
Ahora, un grupo de investigadores del Laboratorio de Ciencias del Clima y Medioambientales de Francia y la Agencia Atmosférica y Oceánica de Estados Unidos (NOAA), sugieren que el periodo de captación de carbono por los distintos ecosistemas se está acortando. Según detallan en la revista «Nature», la causa está en el aumento de temperaturas que se está registrando en el otoño en todo el Hemisferio Norte.
Los científicos, dirigidos por Shilong Piao, del Laboratorio de Ciencias del Clima y Medioambientales de Francia, aseguran que en los últimos 20 años las temperaturas en otoño y en primavera en latitudes septentrionales han aumentado 1,1 y 0,8 grados, respectivamente. Precisamente, el balance de carbono de los ecosistemas terrestres es particularmente sensible a los cambios climáticos en esas estaciones.
La primavera
Por regla general se puede decir que una primavera más cálida significa que las plantas absorben más dióxido de carbono, pues se adelanta su época de crecimiento. Siguiendo esta premisa, podríamos pensar que un otoño más cálido, al retrasar la caída de la hoja y alargar la floración, permitiría absorber más carbono. Pues ocurre todo lo contrario, la capacidad de absorber carbono va disminuyendo y éste se escapa a la atmósfera en forma de dióxido de carbono.
Shilong Piao y sus investigadores hallaron una tendencia durante los últimos 20 años hacia una acumulación más temprana de CO2 en los ecosistemas septentrionales, lo que les lleva a pensar que el periodo de absorción de carbono se está acortando. Utilizaron observaciones de satélite del estado de la vegetación (mayor o menor verdor) y otras medidas de la biosfera de diez lugares por encima del paralelo 20º para explicar esta respuesta al calentamiento otoñal: a pesar de que la respiración de las plantas (que emite CO2) y la fotosíntesis (almacena CO2) han aumentado, la primera supera a la última, resultando en una pérdida neta de carbono.
Fuertes aumentos

Es más, los investigadores creen que esta pérdida puede compensar gran parte del aumento de la absorción durante la primavera. Asia oriental y Norteamérica están experimentando fuertes aumentos de temperatura en otoño, lo que explicaría los grandes sumideros de carbono de la región euroasiática. Si en el futuro, el calentamiento en otoño se sigue dando a un mayor ritmo que en primavera, la habilidad de los ecosistemas del Hemisferio Norte para secuestrar carbono disminuirá antes de lo que creemos.
Sin embargo, los autores de la investigación reconocen que por ahora el cuadro está incompleto. Igual que las mediciones de verdor realizadas desde el espacio no pueden determinar el balance total de carbono porque no tienen en cuenta la parte de la ecuación que se refiere a la respiración de las plantas, el estudio dirigido por Piao no aporta datos del balance de carbono en el invierno y el verano.
No obstante, el trabajo publicado en «Nature» no deja de ser muy importante, porque hasta ahora la capacidad de los ecosistemas para absorber carbono se daba en términos de biomasa y se enfrentaba al dato global de emisiones de CO2, sin tener en cuenta la importancia de los flujos de fotosíntesis y respiración de la vegetación.
Esquematizar el ciclo del agua, colocar referencias
El Ciclo del agua

El agua es un elemento indispensable para la vida, por esto, al conocer su ciclo estamos conociendo al mismo tiempo, su racional aprovechamiento y conservación. Las tres cuartas partes de la tierra es agua, (sólido, liquido y gaseoso) existe en los océanos, mares, ríos, lagos, zonas polares, en la atmósfera o debajo de la tierra; por lo tanto la misma está en constante movimiento y comprende los siguientes pasos:

• Evaporación por acción del sol y la formación de nubes.

• Las nubes, por acción del viento se desplazan hacia la tierra, donde los mismos se enfrían para que produzcan gotas pequeñas que quedan suspendidas en la atmósfera a través de la condensación.

• La precipitación ocurre cuando las gotas de agua que están suspendidas en la atmósfera caen en forma de lluvia, granizo o nieve.

• Cuando el agua cae se filtra por los suelos, o corre por la superficie formando los ríos hasta que llegan al mar.

• Parte de esa agua regresa a la atmósfera por medio de la evaporación. Para observar una simulación de este proceso realiza un experimento en tu casa.

Resumir cada uno de los ciclos colocando referencias
EL CICLO DEL AZUFRE:
El azufre es un nutriente secundario requerido por plantas y animales para realizar diversas funciones, además el azufre está presente en prácticamente todas las proteínas y de esta manera es un elemento absolutamente esencial para todos los seres vivos.
El azufre circula a través de la biosfera de la siguiente manera, por una parte se comprende el paso desde el suelo o bien desde el agua, si hablamos de un sistema acuático, a las plantas, a los animales y regresa nuevamente al suelo o al agua.
Algunos de los compuestos sulfúricos presentes en la tierra son llevados al mar por los ríos. Este azufre es devuelto a la tierra por un mecanismo que consiste en convertirlo en compuestos gaseosos tales como el ácido sulfhídrico (H2S) y el dióxido de azufre (SO2). Estos penetran en la atmósfera y vuelven a tierra firme. Generalmente son lavados por las lluvias, aunque parte del dióxido de azufre puede ser directamente absorbido por las plantas desde la atmósfera.
Las bacterias desempeñan un papel crucial en el reciclaje del azufre. Cuando está presente en el aire, la descomposición de los compuestos del azufre (incluyendo la descomposición de las proteínas) produce sulfato (SO4=). Bajo condiciones anaeróbicas, el ácido sulfúrico (gas de olor a huevos en putrefacción) y el sulfuro de dimetilo (CH3SCH3) son los productos principales. Cuando estos últimos gases llegan a la atmósfera, son oxidados y se convierten en bióxido de azufre. La oxidación posterior del bióxido de azufre y su disolución en el agua de lluvia produce ácido sulfhídrico y sulfatos, formas principalmente bajo las cuales regresa el azufre a los ecosistemas terrestres. El carbón mineral y el petróleo contienen también azufre y su combustión libera bióxido de azufre a la atmósfera.
Como resumen podemos decir que durante el ciclo del azufre los principales eventos son los siguientes:
. El azufre, como sulfato, es aprovechado e incorporado por los vegetales para realizar sus funciones vitales.
.Los consumidores primarios adquieren el azufre cuando se alimentan de estas plantas.
. El azufre puede llegar a la atmósfera como sulfuro de hidrógeno (H2S) o dióxido de azufre (SO2), ambos gases provenientes de volcanes activos y por la descomposición de la materia orgánica.
. Cuando en la atmósfera se combinan compuestos del azufre con el agua, se forma ácido sulfúrico (H2SO4) y al precipitarse lo hace como lluvia ácida.


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Ciclo del Fósforo
La proporción de fósforo en la materia viva es relativamente pequeña, el papel que desempeña es vital. Es componente de los ácidos nucleídos como el ADN, muchas sustancias intermedias en la fotosíntesis y en la respiración celular están combinadas con el fósforo, y los átomos de fósforo proporcionan la base para la formación de los enlaces de alto contenido de energía del ATP, se encuentra también en los huesos y los dientes de animales, incluyendo al ser humano.
La mayor reserva de fósforo está en la corteza terrestre y en los depósitos de rocas marinas.


• De las rocas se libera fósforo y en el suelo, donde es utilizado por las plantas para realizar sus funciones vitales.
• Los animales obtienen fósforo al alimentarse de las plantas o de otros animales que hayan ingerido.
• En la descomposición bacteriana de los cadáveres, el fósforo se libera en forma de orto fosfatos (PO4H2) que pueden ser utilizados directamente por los vegetales verdes, formando fosfato orgánico (biomasa vegetal), la lluvia puede transportar este fosfato a los mantos acuíferos o a los océanos.
El ciclo del fósforo difiere con respecto al del carbono, nitrógeno y azufre en un aspecto principal. El fósforo no forma compuestos volátiles que le permitan pasar de los océanos a la atmósfera y desde allí retornar a tierra firme. Una vez en el mar, solo existen dos mecanismos para el reciclaje del fósforo desde el océano hacia los ecosistemas terrestres. Uno es mediante las aves marinas que recogen el fósforo que pasa a través de las cadenas alimentarias marinas y que pueden devolverlo a la tierra firme en sus excrementos. Además de la actividad de estos animales, hay la posibilidad del levantamiento geológico de los sedimentos del océano hacia tierra firme, un proceso medido en miles de años.
El hombre también moviliza el fósforo cuando explota rocas que contienen fosfato.



El Ciclo del carbono

El carbono es un elemento químico que se encuentra en todas las moléculas orgánicas, se conoce como dióxido de carbono ( ) o anhídrido carbónico, además se encuentra en el agua y en el aire, es el producto final en el proceso de respiración ya que todos los seres vivos lo expulsamos al respirar.

Mediante el proceso de fotosíntesis, las plantas verdes sintetizan materia orgánica y para ello utilizan carbono del para formar los glúcidos que están formados por átomos de carbono. Estas moléculas pasan a los organismos animales cuando estos comen vegetales o se comen unos con otros y allí los átomos de carbono pasan a sufrir transformaciones que van sucediendo dentro de cada organismo.

Los productores y los consumidores cuando utilizan la energía que hay dentro de estos compuestos, el anhídrido carbónico es devuelto a la atmósfera y al agua por medio de la respiración celular y otras funciones biológicas donde sería utilizado nuevamente por las plantas verdes para incorporarlo a la materia orgánica y así continua el ciclo. Los organismos descomponedores (bacterias y hongos) hacen que el anhídrido carbónico sea liberado cuando los organismos productores o consumidores mueren. De esta forma el de estos organismos descompuestos vuelve al medio.


El Ciclo del nitrógeno
En un ecosistema, complejo formado por una comunidad biótica y por agentes físico-químicos íntimamente relacionados, el ciclo del nitrógeno es bastante complicado, porque las plantas lo toman combinado, formando unos determinados compuestos asimilables, es necesario para ello la presencia e intervención de microorganismos como las bacterias. Las plantas verdes absorben el nitrógeno bajo la forma de nitratos del suelo que luego se constituyen en aminoácidos.

Los animales toman este nitrógeno que, con la muerte, putrefacción y descomposición ocasionada por las bacterias se desprende amoniaco que después es transformado en nitritos y finalmente en nitratos por las bacterias nitrificantes. El nitrógeno atmosférico también es utilizado directamente por ciertas bacterias, las cuales son capaces de fijar el nitrógeno e incorporarlo a la materia orgánica de la cual están constituidos.


El Ciclo del Oxigeno

El oxígeno molecular (O2) representa el 20% de la atmósfera terrestre. Este oxígeno abastece las necesidades de todos los organismos terrestres que lo respiran para su metabolismo, además cuando se disuelve en agua, cubre las necesidades de los organismos acuáticos. En el proceso de la respiración, el oxígeno actúa como aceptor final para los electrones retirados de los átomos de carbono de los alimentos. El producto es agua. El ciclo se completa en la fotosíntesis cuando se captura la energía de la luz para alejar los electrones respecto a los átomos de oxígeno de las moléculas de agua. Los electrones reducen los átomos de oxígeno de las moléculas de agua. Los electrones reducen los átomos de carbono (de dióxido de carbono) a carbohidrato. Al final se produce oxígeno molecular y así se completa el ciclo.
Por cada molécula de oxígeno utilizada en la respiración celular, se libera una molécula de dióxido de carbono. Inversamente, por cada molécula de dióxido de carbono absorbida en la fotosíntesis, se libera una molécula de oxígeno








¿ A que se llama lluvia acida?
Se denomina lluvia acida a un tipo de desastre natural caracterizado por la precipitación pluvial que, según estudios bioquímicos, presenta un pH o grado de acidez menor a 5.65 (atención: también puede presentarse como nieve, niebla, roció, etc.). Esto es así porque las sustancias químicas que se encuentran suspendidas en la atmósfera precipitan junto con el agua. La mayoría de estas sustancias acidas provienen de las centrales térmicas aunque también están presentes los resultantes de la combustión de combustibles fósiles como por ejemplo aquellos utilizados en los motores a explosión. Este problema ecológico se remonta a los inicios de la Revolución Industrial, incrementando los niveles de smog acido desde ese momento que por mecanismos eólicos (vientos) son depositados o transferidos a zonas alejadas no industrializadas. El comienzo de los estudios y la denuncia de este problema, por pertenecer a un área ampliamente afectada, son los países del norte de Europa.