Ciclos Biogeoquímicos: Agua, Carbono, Nitrógeno, Azufre y Fósforo
Ciclo del Agua
El ciclo del agua, también conocido como ciclo hidrológico, describe la circulación del agua en la Tierra. El ciclo del agua implica los siguientes procesos:
- Evaporación: El agua se evapora desde los océanos, lagos, ríos y la superficie terrestre hacia la atmósfera.
- Condensación: El vapor de agua se condensa en la atmósfera y forma nubes.
- Precipitación: El agua cae hacia la superficie terrestre en forma de lluvia, nieve, granizo o rocío.
- Infiltración: El agua se infiltra en el suelo y se almacena en acuíferos subterráneos.
- Escorrentía: El agua fluye sobre la superficie terrestre y se dirige hacia los cuerpos de agua.
Ciclo del Carbono
El ciclo del carbono describe la circulación del carbono en la Tierra. El ciclo del carbono implica los siguientes procesos:
- Fotosíntesis: Las plantas y algas absorben dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera y lo convierten en glucosa (C6H12O6) a través de la fotosíntesis.
- Respiración: Los organismos vivos, incluyendo las plantas y los animales, liberan CO2 a la atmósfera a través de la respiración.
- Descomposición: Los microorganismos descomponen la materia orgánica y liberan CO2 a la atmósfera.
- Erosión y sedimentación: El carbono se almacena en los sedimentos y rocas a través de la erosión y sedimentación.
- Volcanismo: El carbono se libera a la atmósfera a través de la actividad volcánica.
Ciclo del Nitrógeno
El ciclo del nitrógeno describe la circulación del nitrógeno en la Tierra. El ciclo del nitrógeno implica los siguientes procesos:
- Fijación del nitrógeno: Las bacterias y algas fijan el nitrógeno atmosférico (N2) y lo convierten en amoníaco (NH3) o nitratos (NO3-).
- Asimilación: Las plantas y animales absorben los nitratos y amoníaco y los incorporan en sus tejidos.
- Descomposición: Los microorganismos descomponen la materia orgánica y liberan amoníaco y nitratos a la atmósfera.
- Nitrificación: Las bacterias convierten el amoníaco en nitratos.
- Denitrificación: Las bacterias convierten los nitratos en nitrógeno atmosférico (N2).
Ciclo del Azufre
El ciclo del azufre describe la circulación del azufre en la Tierra. El azufre es un elemento esencial para la vida, ya que es un componente clave de las proteínas y otros compuestos orgánicos.
Procesos del ciclo del azufre:
- Mineralización: El azufre se libera desde los minerales y rocas a través de la erosión y la descomposición.
- Oxidación: El azufre se oxida en la atmósfera y se convierte en dióxido de azufre (SO2).
- Asimilación: Las plantas y microorganismos absorben el azufre y lo incorporan en sus tejidos.
- Descomposición: Los microorganismos descomponen la materia orgánica y liberan azufre a la atmósfera.
- Reducción: El azufre se reduce en la atmósfera y se convierte en sulfuro de hidrógeno (H2S).
Ciclo del Fósforo
El ciclo del fósforo describe la circulación del fósforo en la Tierra. El fósforo es un elemento esencial para la vida, ya que es un componente clave de los nucleótidos, los lípidos y otros compuestos orgánicos.
Procesos del ciclo del fósforo:
- Weathering: El fósforo se libera desde las rocas y minerales a través de la erosión y la descomposición.
- Erosión: El fósforo se transporta desde la tierra firme a los océanos a través de la erosión y la sedimentación.
- Asimilación: Las plantas y microorganismos absorben el fósforo y lo incorporan en sus tejidos.
- Descomposición: Los microorganismos descomponen la materia orgánica y liberan fósforo a la atmósfera.
- Sedimentación: El fósforo se deposita en los sedimentos y rocas a través de la sedimentación.
Interacciones Biológicas
- Competencia: relación entre organismos que combaten por los mismos recursos en un mismo lugar.
- Depredación: interacción biológica en la que un organismo, el depredador, se come a otro organismo, la presa, para alimentarse.
- Comensalismo: interacción biológica en la que un organismo se beneficia de otro sin perjudicarlo.
- Parasitismo: relación biológica entre dos especies en la que un organismo, el parásito, vive a expensas de otro, el huésped, generalmente causándole daño.
- Mutualismo: Es una relación entre individuos de diferentes especies en la que ambos se benefician y mejoran su aptitud biológica.
- Amensalismo: es una interacción biológica en la que un organismo perjudica a otro sin obtener ningún beneficio.
Servicios Ambientales
Los servicios ambientales, también llamados servicios ecosistémicos, son los beneficios que los ecosistemas brindan a la sociedad. Estos servicios son esenciales para la vida y tienen un impacto en la salud, calidad de vida y desarrollo económico de las personas.
Servicios de Provisión o Abastecimiento
Los servicios ambientales de provisión o abastecimiento son los bienes tangibles que se obtienen de los ecosistemas y que se pueden utilizar de forma directa o después de un procesamiento:
- Alimentos
- Agua dulce
- Madera
- Resinas
- Plantas medicinales
- Recursos genéticos
- Materiales de construcción
- Materiales geóticos
- Combustibles renovables
- Energías limpias
Servicios de Regulación
Los servicios ambientales de regulación son procesos ecológicos que mejoran o hacen posible la vida, como:
- Control de la erosión
- Regulación del clima
- Calidad del aire
- Polinización
- Control de plagas
- Regulación del ciclo del agua
- Tratamiento de aguas residuales
- Prevención de la erosión
- Conservación de la fertilidad de suelos
Estos servicios se evidencian a escalas de espacio y tiempo más amplias que otros, ya que contemplan procesos como la formación del suelo, los ciclos de nutrientes, la producción primaria, entre otros.
Servicios Culturales
Los servicios culturales son los beneficios no materiales que las personas obtienen de los ecosistemas, y se consideran un tipo de servicio ecosistémico. Algunos ejemplos de servicios culturales son:
- La inspiración estética
- La identidad cultural
- El sentimiento de apego al terruño
- La experiencia espiritual relacionada con el entorno natural
- La recreación
- El sentido de pertenencia
Los servicios culturales dependen de la biodiversidad y de los procesos ecológicos, como la producción primaria y el ciclo de nutrientes.
Características Comunes de los Ciclos Biogeoquímicos
Los ciclos biogeoquímicos tienen en común que:
- Son vías por las que circulan elementos y compuestos químicos entre los seres vivos y el ambiente.
- Permiten que los elementos químicos vitales sean reciclados y reutilizados.
- Son fundamentales para la vida, ya que sin ellos los seres vivos se extinguirían.
Los ciclos biogeoquímicos son sistemas dinámicos que involucran a las distintas formas de vida, así como a elementos y compuestos naturales inorgánicos.