Universidad Nacional de Moquegua Biotecnología MONOGRAFÍA: Principales Ciclos BIOGEOQUÍMICOS Alumna: Mamani Pacho, Ericka Sheyla 2021 UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental RESUMEN En la presente monografía, se describen los principales Ciclos Biogeoquímicos, los cuales son necesarias para la vida de un organismo, se le llama nutriente o nutrimento. 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. Los ciclos biogeoquímicos más importantes son el ciclo hidrológico, el ciclo del nitrógeno, el ciclo del carbono, el ciclo del oxígeno, el ciclo del azufre y el ciclo del fósforo. En la naturaleza hay recursos que son limitados, por lo que estos deben ser reciclados para evitar que se agoten y que desaparezca la vida en la Tierra. Por esta razón, es necesario que estos ciclos sucedan para que cuando un organismo vivo muera, los elementos o sustancias químicas que se generan durante su descomposición puedan ser aprovechados y depositados en la tierra a fin de que después otros organismos puedan aprovecharlos. INDICE I. INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 3 II. CUERPO DE LA MONOGRAFÍA .......................................................................... 3 2.1. Ciclo Hidrológico .............................................................................................. 3 2.2. Ciclo del Nitrógeno ............................................................................................ 4 2.3. Ciclo del Carbono .............................................................................................. 5 2.4. Ciclo del Oxigeno .............................................................................................. 5 2.5. Ciclo del azufre .................................................................................................. 5 III. CONCLUSIONES ................................................................................................. 6 IV. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................... 6 UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental I. INTRODUCCIÓN Los nutrientes son los elementos y moléculas que constituyen la estructura básica de la vida. Los ciclos biogeoquímicos describen los caminos que siguen estos nutrientes de las partes abióticas a las partes bióticas de los ecosistemas y su regreso a las partes abióticas. Gracias a los ciclos biogeoquímicos es posible que los elementos se encuentren disponibles para ser usados una y otra vez por diferentes organismos: sin ellos, la vida se extinguiría. Las principales reservas de estos nutrientes se encuentran en el ambiente abiótico. Los ciclos biogeoquímicos se pueden dividir en ciclos atmosféricos, cuya principal reserva se encuentra en la atmósfera, como el del carbono y el nitrógeno; y los ciclos sedimentarios como el del fósforo y el azufre, cuya principal reserva se encuentra en el suelo y rocas sedimentarias. (CUAIEED) II. CUERPO DE LA MONOGRAFÍA 2.1. Ciclo Hidrológico Es la sucesión de etapas que atraviesa el agua al pasar de la tierra a la atmósfera y volver a la tierra: evaporación desde el suelo, mar o aguas continentales, condensación de nubes, precipitación, acumulación en el suelo o masas de agua y reevaporación El ciclo hidrológico involucra un proceso de transporte recirculatorio e indefinido o permanente, este movimiento permanente del ciclo se debe fundamentalmente a dos causas: la primera, el sol que proporciona la energía para elevar el agua (evaporación); la segunda, la gravedad terrestre, que hace que el agua condensada descienda (precipitación y escurrimiento). Chereque, 1989, se entiende como el conjunto de cambios que experimenta el agua en la naturaleza, tanto en su estado (sólido, líquido y gaseoso) como en su forma (superficial, sub-superficial, subterránea, etc.). El agua en la Tierra, puede ser almacenada en cualquier uno de los reservorios siguientes: Atmósfera, Océanos, Lagos, Ríos, Suelos, Glaciares, Campos de Nieve, y las Aguas Subterráneas. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental Tabla 1. Contenido de agua en la superficie de la tierra Aproximadamente el 97% de toda el agua en la Tierra está en los océanos. El otro 3% se mantiene como el agua dulce en los glaciares y capas de hielo, las aguas subterráneas, lagos, suelos, la atmósfera, y dentro de la vida. (Lima, 2011) 2.2. Ciclo del Nitrógeno Los organismos autótrofos requieren típicamente un suministro de nitrógeno en forma de nitrato (NO3 -), mientras que los heterótrofos lo necesitan en forma de grupos amino (-NH2 ), y lo toman en sus alimentos formando parte de la composición de distintas biomoléculas. Los autótrofos reducen el nitrógeno oxidado que reciben como nitrato (NO3 -) a grupos amino, reducidos (asimilación). Para volver a contar con nitrato hace falta que los descomponedores lo extraigan de la biomasa dejándolo en la forma reducida de ión amonio (NH4 +), proceso llamado amonificación; y que luego el amonio sea oxidado a nitrato, proceso llamado nitrificación. El ciclo se completa con los procesos de fijación de nitrógeno, que origina compuestos solubles a partir del N2 , y la desnitrificación que es una forma de respiración anaerobia que devuelve N2 a la atmósfera completando el ciclo. (Iñón, s.f.) Tabla 2. Estados de oxidación de los compuestos clave de nitrógeno UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental 2.3. Ciclo del Carbono Para lograr esto el ciclo del carbono tiene una jerarquía de sub-ciclos que ocurren en una variedad de escalas de tiempo, como: Ciclo terrestre del carbono orgánico Ciclos rápidos de carbono orgánico Ciclo marino del carbono orgánico Ciclo lento del carbono orgánico Ciclo del carbono inorgánico El carbono es el cuarto elemento más abundante en la Tierra. El carbono existe en todos los seres vivos (o en los que una vez estuvieron vivos) y también en muchas sustancias no vivas como el suelo y el aire. (Science, 2010) 2.4. Ciclo del Oxigeno Es la cadena de reacciones y procesos que describen la circulación del oxígeno en la biosfera terrestre. Su ciclo está estrechamente vinculado al del carbono pues el proceso por el que el C es asimilado por las plantas (fotosíntesis), supone también devolución del oxígeno a la atmósfera, mientras que el proceso de respiración ocasiona el efecto contrario. (Maldonado, 2018) Figura 1. Ciclo del Oxigeno Fuente: (UNAM, s.f.) 2.5. Ciclo del azufre El azufre es un nutriente secundario requerido por plantas y animales para realizar diversas funciones. 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. (Lima, 2011) UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental 2.6. Ciclo del fosforo El ciclo del fósforo es lento en comparación con otros ciclos biogeoquímicos como el del agua, el carbono y el nitrógeno En la naturaleza, el fósforo se encuentra sobretodo en forma de iones fosfato. Los compuestos fosfatados se encuentran en las rocas sedimentarias y, a medida que estas se meteorizan se desgastan a lo largo del tiempo el fósforo que contienen se filtra lentamente hacia el suelo y las aguas superficiales. La ceniza volcánica, los aerosoles y el polvo mineral también pueden ser fuentes significativas de fosfatos, aunque el fósforo no tiene realmente una fase gaseosa como el carbono, el nitrógeno y el azufre. (Khan Academy , s.f.) III. CONCLUSIONES Los ciclos Biogeoquímicos son importantes, gracias a ellos es posible que los elementos se encuentren disponibles para ser usados, sin ellos no habría vida, por ellos se entiende la importancia de los microorganismos con el medio ambiente. IV. BIBLIOGRAFÍA CUAIEED. (s.f.). Ciclos Biogeoquimicos . Mexico: Universidad Nacional Autonoma de Mexico . Obtenido de http://uapas1.bunam.unam.mx/ciencias/ciclos_biogeoquimicos/ Iñón, D. N. (s.f.). FIJACION BIOLOGICA DEL NITROGENO. Obtenido de http://www.iib.unsam.edu.ar/archivos/docencia/licenciatura/biotecnologia/2017/Qui micaBiol/1495120476.pdf Khan Academy . (s.f.). Obtenido de El ciclo del fósforo: https://es.khanacademy.org/science/biology/ecology/biogeochemical-cycles/a/thephosphorous-cycle Lima, S. G. (2011). Contribuyendo al desarrollo de una Cultura del Agua y. Obtenido de https://www.gwp.org/globalassets/global/gwpsam_files/publicaciones/varios/ciclo_hidrologico.pdf Maldonado, I. E. (enero de 2018). Desarrollo sustentable y medio. Obtenido de https://www.uaeh.edu.mx/docencia/P_Presentaciones/zimapan/ingenieria_en_proce samiento_de_recursos_minerales/2018/desarrollo_sustentable_y_medio_ambiente.p df Science, D. e. (2010). Ciclo del carbono . Obtenido de https://www.joliet86.org/assets/1/6/Ciclo_de_Carbono.pdf UNAM, U. d. (s.f.). Ciclo del Oxigeno. Obtenido de https://www.google.com/search?q=ciclo+del+ox%C3%ADgeno+pdf&rlz=1C1GCEA_enP E902PE902&sxsrf=ALeKk001mkew