LEYES DE LA TERMODINÁMICA Y LOS ECOSISTEMAS

CICLOS BIOGEOQUIMICOS

Ciclos Gaseosos 

Son aquellos en los cuales los nutrientes circulan principal mente entre la atmósfera  y los organismos vivos. Estos ciclos los elementos son reciclados rápidamente, con frecuencia en horas o días el carbono oxigeno y nitrógeno son elementos que tienen ciclos gaseosos o sea que su reservo es la atmósfera.

Los nutrientes circulan principal mente 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 ciclos se refiere a que la transformación de la sustancia involucra cambia de ubicación geográfica y que se fija a partir de una materia prima gaseosa ejemplos de ciclos gaseosos son el oxigeno y el nitrógeno.

cada compuesto químico tiene su propio y  único ciclo pero todos los ciclos tienen características en común.

RESERVORIOS: son aquellas partes del ciclo donde el compuesto químico se encuentra en grandes cantidades por largos periodos de tiempo.

FONDO DE RECAMBIO: son aquellas partes del ciclo donde el compuesto químico es mantenido por cortos periodos este periodo de tiempo se llama tiempo de residencia.

Ciclo del nitrógeno

se denomina como ciclo del nitrógeno a cada uno de los procesos biológicos (de plantas, animales y microorganismos) y abióticos (de la luz, pH, características del suelo, entre otros) en que se basa el suministro de este elemento en los seres vivos.

El nitrógeno es un elemento químico que se desplaza lentamente a través de un ciclo mediante el cual puede ser absorbido tanto por los seres vivos (animales y plantas), como por el aire, el agua o la tierra.

¿EN QUÉ CONSISTE?

Este es un ciclo complejo, pero, al igual que en el ciclo del carbono, el elemento pasa por los distintos organismos hasta regresar a la atmósfera. El nitrógeno en la atmósfera no está combinado con otros elementos, y se forma por procesos químicos y biológicos en la biosfera.

-FIJACIÓN DEL NITRÓGENO.

Las plantas no pueden aprovechar el nitrógeno directamente del aire. En vez de ello, lo obtienen del suelo en forma de nitratos. Para que el N pase del aire al suelo, unas bacterias y cianobacterias convierten el gas en nitratos, que luego las plantas absorben del suelo por sus raíces y lo usan en sus procesos para sintetizar proteínas.

-AMONIFICACIÓN.

Es el proceso por el cual los compuestos nitrogenados encontrados en el suelo, productos de la descomposición de materiales orgánicos complejos tales como proteínas, aminoácidos, ácidos nucleicos y nucleótidos son degradados a compuestos simples por organismos que habitan el suelo, principalmente bacterias y hongos.

El suelo contiene bacterias que, gracias a unas enzimas, convierten el nitrógeno gaseoso en iones de amonio, los cuales se unen a las partículas del suelo.

-NITRIFICACIÓN.

Bacterias nitrificantes pueden liberar el amonio que está en el suelo.Únicamente convierten los iones de amonio en iones de nitritos. Estos pueden ser convertidos en iones de nitratos por las bacterias nitrificantes.

-ASIMILACIÓN.

Esta etapa consiste simplemente en el consumo del nitrógeno por los seres vivos. Los animales se alimentan de las plantas, y de esta manera el N pasa a su cuerpo. Ellos digieren las proteínas vegetales gracias a ciertas enzimas.

-DESNITRIFICACIÓN.

En algunos suelos, generalmente anegados, bacterias convierten los nitratos del suelo en nitrógeno gaseoso, que se eleva y vuelve a la atmósfera. Puede volver a la tierra disuelto en la lluvia.

-DESCOMPOSICIÓN Y AMONIFICACIÓN.

-Una parte del nitrógeno vuelve al suelo a través de los excrementos de los animales y sus demás residuos orgánicos. Los organismos descomponedores, como algunas bacterias y hongos, descomponen el cuerpo de animales y plantas muertos y los productos de desecho, que contienen nitrógeno, para liberar energía. 

Proceso del ciclo del nitrógeno

El ciclo del nitrógeno consta de varios procesos que deben realizarse para que el nitrógeno pueda ser aprovechado por los seres vivos.

Por tal razón, el ciclo del nitrógeno se desarrolla tras un proceso bien definido de pasos, que incluye procesos físicos, químicos y biológicos.

Ciclos Sedimentarios

El ciclo sedimientario es uno de los tantos ciclos biogeoquímicos. El ciclo que comprende la meteorización de una roca existente seguida de su erosión, transporte y sedimentación.

Los sedimentos del primer ciclo se caracterizan por la presencia de minerales y fragmentos de roca menos resistentes. Si este material es retrabajado durante un segundo ciclo, los minerales o fragmentos de roca menos resistentes serán eliminados. Cuantos más ciclos sedimentarios sufre un sedimento, éste se hace más maduro y estará dominado por minerales resistentes, bien redondeados. 

La intervención humana en los ciclos sedimentarios es la de acelerar el proceso de sedimento de estos elementos en los fondos marinos.Los hombres tienen que sintetizar nitratos y extraer grandes cantidades de fosfato de los depósitos terrestres para su uso extensivo.

Los sedimentos del primer ciclo se caracterizan por la presencia de minerales y fragmentos de roca menos resistentes. Si este material es retrabajado durante un segundo ciclo, los minerales o fragmentos de roca menos resistentes serán eliminados.

Las rocas sedimentarias son formadas por acumulación de sedimentos diversos. Estos sedimentos pueden consistir en fragmentos de rocas de diferentes tamaños restos de animales o vegetales sustancias producidos por estos y minerales resultantes de la evaporación de soluciones o de la precipitación química.

Ciclo del azufre

El ciclo del azufre es un ciclo biogeoquímico que consiste en el paso de este elemento, en sus diversas formas, a través de la naturaleza. Se le considera un ciclo químicamente complejo, ya que a su camino por el suelo, el agua y los ecosistemas, el azufre pasa por diferentes estados de oxidación. La oxidación se produce cuando una sustancia se combina con oxígeno.

¿EN QUÉ CONSISTE?

-Descrito de forma simple, el ciclo del azufre comienza en la litosfera: la corteza superficial del planeta Tierra. Los sulfatos son sales o ésteres que están presentes en el suelo. Los sulfatos también están disueltos en las aguas.

-Las plantas absorben los sulfatos del suelo a través de sus raíces y los incorporan a su sustancia vegetal. Ellas reducen los sulfatos a sulfuros.

-Una vez en la estructura vegetal, el azufre puede pasar a través de los seres vivos en las cadenas alimentarias de la naturaleza.

-Los animales herbívoros se alimentan de las plantas e incorporan el azufre en su cuerpo.

     -Los carnívoros se alimentan de los herbívoros, así que la carne de estos, que ya                     contiene azufre, pasa a su propio cuerpo para contribuir a su funcionamiento.

IMPORTANCIA

El azufre es un elemento esencial en los seres vivos al ser un importante componente de los aminoácidos que forman parte de las proteínas, la coenzima A, la tiamina, el glutatión y otros compuestos básicos en el cuerpo. Gracias al azufre, las proteínas mantienen su forma y cumplen sus tareas de forma óptima. El azufre elemental es muy valioso comercialmente, y a partir de él se produce el mundialmente conocido ácido sulfúrico, usado en hogares e industrias.

Problemas ambientales y los ciclos biogeoquimicos

PROBLEMAS AMBIENTALES

Entre los principales problemas ambientales destacan los siguientes:

El cambio climático: de seguro que ya sabes qué es el efecto invernadero, ¿verdad? Entonces no hay mucha ciencia tras la explicación de que es el cambio climático. Se trata de una de las tantas consecuencias que trae consigo el efecto invernadero y, como indica el nombre, se trata de un desbalance en el clima del planeta.

–Adelgazamiento de la capa de ozono: ¿quién nunca escuchó hablar sobre la capa de ozono o sobre el agujero de la capa de ozono? Pues también existe un adelgazamiento de esta capa que trae consecuencias similares a las del agujero, las cuales incluyen cáncer de piel, de cataratas oculares y otras enfermedades; los cultivos se ven afectados por la radiación ultravioleta y los glaciares se derriten rápidamente. Recordemos, como ya dijimos antes, que para evitar problemas con la capa de ozono “hay que reducir a cero el uso de clorofluorocarbonos y de fungicidas de suelo”.

CICLOS BIOGEOQUIMICOS

Un ciclo biogeoquímico, término que deriva del griego bio', vida, geo, tierra y química​​ se refiere al movimiento de los elementos de nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, calcio, sodio, azufre, fósforo, potasio, carbono y otros elementos entre los seres vivos y el ambiente (atmósfera, biomasa y sistemas acuáticos) 

El término ciclo biogeoquímico se deriva del movimiento cíclico de los elementos que forman los organismos biológicos (bio) y el ambiente geológico (geo) e intervienen en un cambio químico.

• Sedimentario. También se estudian los cambios de estado producidos de la materia que los contamina.

• Hidrológico. Proceso de circulación del agua entre los distintos compartimentos de la hidrósfera. Se trata de un ciclo biogeoquímico en el que hay una intervención mínima de reacciones químicas, y el agua solamente se traslada de unos lugares a otros o cambia de estado físico.