UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL
TEMA:
PRINCIPALES CICLOS BIOGEOQUIMICOS
CURSO:
BIOTECNOLOGIA
DOCENTE:
Dr. HEBERT HERNAN SOTO GONZALES
ESTUDIANTE:
ELVIS JOEL ZEGARRA PUMA
CICLO:
VII
ILO-PERU
03/06/2021
INTRODUCCIÓN
Los ciclos biogeoquímicos son vitales para el mantenimiento de la vida sobre la tierra, siendo
algunos importante en el desarrollo de los organismos vivos. La mayoría de los elementos que
conforman los ciclos comprenden la disolución en medio acuoso, la incorporación a la materia
orgánica, su mineralización y por último la sedimentación, y generalmente todos estos
elementos se encuentran disponibles en los diferentes ecosistemas en cantidades suficientes
para mantener un crecimiento adecuado, aunque en algunos casos se pueden producir
desajustes que pueden llegar incluso a provocar la destrucción de aquellos.
Se denomina ciclo biogeoquímico al movimiento de cantidades masivas de carbono, nitrógeno,
oxígeno, hidrógeno, calcio, sodio, azufre, fósforo, potasio, y otros elementos entre los seres
vivos y el ambiente (atmósfera, biomasa y sistemas acuáticos) mediante una serie de procesos
de producción y descomposición. Un elemento químico o molécula necesario para la vida de
un organismo, se llama nutriente o nutrimento. Los organismos vivos necesitan de 30 a 40
elementos químicos, donde el número y tipos de estos elementos varía en cada especie.
CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
CICLO DEL AGUA
El ciclo del agua empieza cuando el agua líquida sobre la superficie de la tierra se evapora con
el calor del sol, se convierte en vapor y se mezcla en el aire, posteriormente se condensa en las
nubes hasta que están logran un alto porcentaje de saturación es decir la cantidad de agua
condensada es tanta que su peso provoca carga hacia la superficie terrestre en forma de lluvia,
granizo o nieve (fenómeno conocido como precipitación).
Si la temperatura ambiente es menor a 0 oC, el agua se solidifica en forma de hielo, nieve o
granizo y permanece en la superficie como grandes masas de hielo. Estas superficies de hielo
reflejan la luz del sol y así ayudan a mantener en equilibrio la temperatura del planeta. En las
estaciones de calor, una parte de ellas se derrite en el océano y viaja como corrientes marinas,
en las montañas, forman ríos y arroyos, y posteriormente se escurren hacia los mantos
acuíferos.
Una porción del agua de lluvia es absorbida por la superficie terrestre y utilizada por los seres
vivos. Una cantidad se vuelve a evaporar y así se inicia nuevamente el ciclo.
CICLO DEL CARBONO
El ciclo del carbono está compuesto por dos fases la bioquímica y la geoquímica del carbonatosilicato, donde la primera se desarrolla desde días hasta décadas mientras que la geoquímica se
duración varía desde miles hasta millones de años para completarse.
Fase biogeoquímica: el carbono se encuentra de manera natural en la atmosfera en forma de
CO2 o de CH4 como producto de la descomposición de la materia orgánica, la respiración de
los organismos vivos y los incendios forestales. En la fotosíntesis las plantas absorben el CO2
de la atmosfera, así como el H2O de subsuelo y con ayuda de la luz solar lo convierten en los
carbohidratos necesarios para construir todas sus estructuras. Los seres humanos además de
respirar oxigeno también consumimos los carbohidratos de las plantas y otros seres vivos para
tener energía y al exhalar devolvemos a la atmosfera CO2 como residuo y por ultimo todos los
seres vivos al morir se descomponen liberando CO2 a la atmosfera y depositando carbono en
el subsuelo.
Fase geoquímica del carbono-silicato: a lo largo de millones de años, los residuos de animales
y planta acumulados en las profundidades del subsuelo se transformaron en combustibles
fósiles. Otro proceso de esta fase ocurre cuando el CO2 en la atmosfera se disuelve en el océano,
ahí se trasforma en bicarbonato y se puede combinar con el calcio para formar grandes
acumulaciones de roca caliza. De esta forma el carbono se integra en la corteza terrestre.
Después de mucho tiempo, la actividad de los volcanes o la disolución de las rocas calizas
regresan el carbono a la atmosfera cerrando la fase geoquímica del carbono-silicato.
CICLO DEL NITRÓGENO
En la naturaleza, la mayor parte de nitrógeno disponible se encuentra e n forma inorgánica,
como amoniaco, nitratos, o dinitrógeno. A pesar de que este último es el componente más
abundante de la atmosfera (79% del total) son muy pocos los organismos capaces de usarlo
como fuente de nitrógeno. Otro reservorio importante de nitrógeno lo constituyen las rocas
ígneas y las sedimentarias, aunque se encuentra en forma de nitrógeno fijado, no
intercambiable, por lo que no está directamente disponible. La meteorización fisicoquímica y
la degradación biológica liberan amoniaco de estas rocas, pero muy lentamente no teniendo
influencia en el ciclo global.
El ciclo biogeoquímico del nitrógeno comprende diferentes transformaciones de este que
permiten la circulación del nitrógeno atmosférico a través de los ambientes terrestres y
acuáticos e incluye los procesos de la fijación de N2, la nitrificación, la desnitrificación, la
desnitrificación, la asimilación, y la amonificacion. Este movimiento del nitrógeno a través de
la biosfera determina en gran medida la productividad ecológica de los ambientes terrestre.
El ciclo biogeoquímico del nitrógeno depende en gran medida de la actividad de los
microorganismos. Muchos hábitats dependen de las plantas para el suministro de carbono
orgánico que pueda ser utilizado como fuente de energía, pero todos los hábitats dependen de
la fijación bacteriana de nitrógeno atmosférico o de la intervención humana, a través de la
distribución de abonos nitrogenados.
La mayoría de las bacterias son capaces de utilizar amoniaco como única fuente de nitrógeno,
mientras otras pueden usar además los nitratos. Solo algunas bacterias, las fijadoras de
nitrógeno son capaces de utilizar el nitrógeno gaseoso como fuente de nitrógeno para su
crecimiento, se estima que la cantidad de N2 fijada por estos microrganismos es de alrededor
del 60% de todo el nitrógeno que se fija en la tierra, los procesos industriales fijan otro 25%,
mientras que el 15% restante se fija por la acción de los rayos y de la radiación ultravioleta.
CICLO DEL FOSFORO
El fosfato es uno de los componentes esenciales para todos los seres vivos ya que forman parte
de diversos compuestos de fosfato indispensables para la vida, por ejemplo, se emplea como
un agente modificador de la estructura de muchas proteínas, que se ven afectados
sensiblemente en su función.
En la naturaleza el fosforo prácticamente no está presente en forma gaseosa, por lo que no se
puede obtener de la atmosfera. Tampoco es apreciable la cantidad de este elemento que está
disponible por lixiviación de los suelos, ya que sus cargas negativas le hacen unirse fuertemente
a las partículas del suelo, formándose fosfatos poco solubles como metales divalentes y con el
Fe3+, a pH neutro o alcalino. Por lo tanto, en aguas superficiales, la mayoría del fosforo se
encuentra en la biomasa de fitoplancton, por lo que su disponibilidad depende del reciclado de
la biomasa por parte de las bacterias.
En los ecosistemas acuáticos, parte del fosfato se deposita en forma de fosfatos en los
sedimentos, donde también se depositan los organismos muertos. Las corrientes de convección
provocan que, durante el invierno, el fosforo se transporta hacia las capas superiores más frías
y permite el crecimiento en la superficie de plancton durante la primavera.
Otra gran reserva de fosforo inerte lo constituyen las rocas fosfatadas como la fosforita. La
mayoría del fosforo añadido como fertilizante queda inmovilizado rápidamente en los suelos
en forma de sales inorgánicas y en la mayoría de los casos se observa que no migra más de 23 cm desde el grano de fertilizante. No obstante, una pequeña parte es arrastrado por el agua,
en forma de partículas y de sedimentos suspendidos y termina perdiéndose en el mar.
CICLO DEL AZUFRE
El ciclo del azufre en la naturaleza es más complejo que el del nitrógeno, debido a que este
elemento puede presentarse en una variedad mayor de estados de oxidación y a que algunas de
sus transformaciones se producen a velocidad y en cantidad apreciables tanto por la actividad
biológica como por procesos químicos. El azufre es muy abundante en la corteza terrestre,
donde se encuentra en sedimentos y rocas, principalmente en forma de sulfuros y de sulfatos
de calcio, yeso y magnesio, aunque la mayor cantidad de este elemento se encuentra en los
océanos en forma de sulfatos inorgánicos y de dimetilsulfuro.
El ciclo del sulfuro se encuentra controlado en gran parte por los procesos de interconversion
que llevan a cabo los microorganismos. El DMS, que es el compuesto orgánico de azufre más
abundante en la naturaleza, es un compuesto volátil producido por bacterias marinas que da a
los mares su olor característico. Este compuesto se origina a partir de la hidrolisis del
propionato de dimetrilsulfonio, uno de los principales osmorreguladores en las algas marinas,
lo que permite al fitoplancton mantener su balance osmótico en las aguas saladas de los
océanos, en las aguas saladas de los océanos. Más de la mitad de la cantidad anual de azufre
emitida a la atmosfera se estima que es en forma de DMS. En la atmosfera se oxida a
metilsulfato y posteriormente a H2O2. Todos estos compuestos son higroscópicos y forman
partículas que sirven como núcleos de condensación para la formación de nubes. Otra fuente
de emisiones de compuestos gaseosos de azufre la constituyen los volcanes y demás fuentes
geoquímicas de sulfuro, que introducen en la atmosfera cantidades elevadas de H2S y SO2.
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.
CONCLUSIÓN
Se puede concluir que cada uno de los ciclos biogeoquímicos son de gran importancia porque
debido a las funciones de estos es posible la vida en el planeta, también se puede comprobar al
estudiar estos fenómenos como los organismos se vinculan con el medio ambiente a un nivel
elemental. Son los elementos más importantes que forman parte de la materia viva y están
presentes en la atmosfera, hidrosfera y geosfera.
La deficiencia de algunos de estos elementos en un ecosistema puede producir graves
problemas en el proceso de producción de las plantas y entre los consumidores (animales y
seres humanos).
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Castillo Rodriguez, F., Roldan Ruiz, M. D., Blasco Pla, R., Huertas Romera, M. J., Caballero Dominguez,
F. J., Conrado, M. V., & Luque Romero, M. M. (2005). Biotecnologia Ambiental. Madrid:
Editorial Tebar .
Centro Marino Molina. (2016). Progrma de educacion en cambio climatico. Mexico, D.F.