ciclos biogeoquimicos

1.  Patrones y Tipos Básicos
• Ciclos Gaseosos
• Ciclos Sedimentarios
• El Ciclo Hidrológico
Ciclos Biogeoquímicos

2. Ciclos Biogeoquímicos
 Los nutrientes son elementos
y pequeñas moléculas que
forman los bloques
constructores químicos de la
vida.
 Los macronutrientes los
organismos los requieren en
grandes cantidades.
Ejemplos: agua, carbono,
hidrógeno, oxigeno,
nitrógeno, fósforo, azufre y
calcio.
 Los micronutrientes solo se
requieren en pequeñas
cantidades, algunos ejemplos
son: zinc, molibdeno, hierro,
selenio y yodo.

3.  Las cadenas de átomos de
carbono forman el armazón de
todas las moléculas orgánicas,
los bloques constructores de
la vida.
 El ciclo del carbono describe
el movimiento del carbono
desde sus principales
depósitos a corto plazo en la
atmósfera y los océanos, a
través de los productores y
hacia los cuerpos de los
consumidores y detritófagos,
y luego de vuelta nuevamente
a sus depósitos
 El carbono entra en la
comunidad viviente cuando
los productores capturan
dióxido de carbono (CO2)
durante la fotosíntesis. En
tierra, los organismos
fotosintéticos adquieren CO2
de la atmósfera, donde
representa 0.038% de todos
los gases atmosféricos. Los
productores acuáticos como el
fitoplancton obtienen el CO2
(que necesitan para la
fotosíntesis) del agua, donde
está disuelto.
Ciclo del Carbono

4. Ciclo del Carbono
 Los productores regresan parte del CO2 a la
atmósfera o agua durante la respiración celular, e
incorporan el resto en sus cuerpos.
 La quema de bosques regresa dióxido de carbono
desde estos productores de vuelta a la atmósfera.
 Cuando los consumidores primarios comen
productores, adquieren el carbono almacenado en los
tejidos de los productores. Como ocurre con los
productores, dichos herbívoros y los organismos en
los niveles tróficos superiores que los consumen
liberan CO2 durante la respiración, excretan
compuestos de carbono en sus heces y almacenan
en resto en sus tejidos.
 Todos los seres vivientes eventualmente mueren, y
sus cuerpos se descomponen con ayuda de los
detritófagos y los saprófitos. La respiración celular
por parte de estos organismos regresa CO2 a la
atmósfera y a los océanos.
 Los procesos complementarios de ingesta por
fotosíntesis y liberación por respiración celular
continuamente transfieren carbono desde las
porciones abióticas hacia las bióticas de un
ecosistema y de vuelta.
 Gran parte del carbono de la Tierra está ligado
en la piedra caliza, que se forma con carbonato
de calcio (CaCO3) depositado en el lecho marino
en las conchas de fitoplancton prehistórico. Pero
dado que el movimiento del carbono desde esta
fuente hasta la atmósfera y de vuelta requiere
de millones de año, este proceso es
extremadamente largo tiene muy poca
aportación para el carbono en circulación que
sostiene los ecosistemas.
 Otro depósito a largo plazo de carbono está en
los combustibles fósiles, que incluyen carbón,
petróleo y gas natural. Estas sustancias se
produjeron a través de millones de años a partir
de restos de organismos prehistóricos enterrados
profundo en el subsuelo y sujetos a elevadas
temperaturas y presiones

6. CICLO DEL CARBONO
EL CICLO DEL CARBON SON LAS TRANSFORMACIONES QUIMICAS DE
COMPUESTOS QUE CONTIENEN CARBON EN LOS INTERCAMBIOS ENTRE LA
BIOSFERA, ATMOSFERA, HIDROSFERA Y LITOSFERA.
FORMA PARTE DE COMPUESTOS COMO: LA GLUCOSA, CARBOHIDRATOS
FUNDAMENTALES PARA LA REALIZACION DE PROCESOS COMO LA
RESPIRACION Y LAALIMENTACION

7. Ciclo del Carbono

8. CICLO DE NITRÓGENO
 Es el desplazamiento lento del Nitrógeno entre seres vivos o muertos, por
el aire, la tierra y el agua.

9. Ciclo del Nitrógeno
 El nitrógeno es un
componente crucial de
aminoácidos, proteínas,
muchas vitaminas,
nucleótidos (como el
ATP) y ácidos nucleicos
(como el ADN).
 El ciclo del nitrógeno
describe el proceso por
el cual el nitrógeno se
mueve desde su depósito
principal, el gas
nitrógeno en la
atmósfera, hacia los
depósitos de amoniaco y
nitrato en el suelo y el
agua, a través de los
productores y hacia los
consumidores y
detritófagos, para
regresar de nuevo hacia
sus depósitos.

10. Ciclo del Nitrógeno
 La atmósfera contiene alrededor de 78%
de gas nitrógeno (N2), pero entre todas
las formas de vida, solo algunos tipos de
bacterias son capaces de convertir N2 en
una forma útil para las plantas y otros
productores.
 En un proceso llamado fijación de
nitrógeno, las bacterias que fijan el
nitrógeno en el suelo y el agua
descomponen los enlaces en el N2 y lo
combinan con átomos de hidrógeno para
formar amoniaco (NH3).
 Algunas bacterias que fijan nitrógeno
entraron en una asociación simbiótica
con las plantas, de tal manera que las
bacterias viven en los tubérculos
especiales en las raíces. Dichas plantas
llamadas leguminosas (soya, guisantes,
trébol, etc.) se siembran extensamente
en las granjas, en parte porque liberan el
amoniaco en exceso producido por las
bacterias, y fertilizantes en el suelo
 Otras bacterias en el suelo y el agua
convierten este amoniaco en nitrato que
también pueden usar los productores.
Los nitratos también se producen
durante tormentas eléctricas, cuando la
energía de los relámpagos combina los
gases nitrógeno y oxígeno, que se
disuelve en la lluvia. Cuando la lluvia
cae, enriquece el suelo y el agua con este
importante nutriente.
 Los detritófagos y los saprófitos también
tienen un papel en el ciclo del nitrógeno,
y producen amoniaco a partir de los
compuestos que contienen nitrógeno de
los cuerpos muertos y desechos. Los
productores absorben el amoniaco y el
nitrato y los incorporan en varias
moléculas biológicas. Estas se transmiten
a niveles tróficos sucesivamente más
altos conforme a los consumidores
primarios comen a los productores y ellos
mismos son comidos.

11. Ciclo del Nitrógeno
 En cada nivel trófico, los
cuerpos y desechos se
descomponen por la
actuación de los
saprófitos, lo que libera el
amoniaco de vuelta al
depósito en el suelo y el
agua: El ciclo del
nitrógeno se completa
mediante bacterias
desnitrificantes. Dichas
residentes del suelo
húmedo, pantanos y
estuarios descomponen el
nitrato y liberan gas
nitrógeno de vuelta a la
atmósfera.

12. FASES DEL CICLO
 1. Fijación
 2. Nitrificación o Mineralización
 3. Asimilación
 4. Amonificación
 5. Inmovilización
 6. Des nitrificación

14. EFECTOS DEL NITROGENO EN LA
SALUD Y ELAMBIENTE
 Puede cambiar la composición de especies.
 Pérdida en el transporte de oxígeno en la sangre.
 Disminución del funcionamiento de la glándula tiroidea.
 Bajo almacenamiento de la vitamina A.
 Producción de nitrosaminas, las cuales son conocidas como agentes
causantes de cáncer.

15.  Son aquellos en los cuales los nutrientes circulan,
principalmente, entre la corteza terrestre (suelos, rocas
y sedimentos tanto sobre la tierra como sobre los fondos
marinos).
 El tiempo de reciclaje en este caso es grande, debido a
que los elementos pueden quedar retenidos en las rocas
durante miles o millones de años. El fósforo y el potasio
son elementos con ciclos sedimentarios, o sea que su
reservatorio es la corteza terrestre.
Ciclo Sedimentarios

16. Ciclo del Fosforo
 Se describe como el proceso mediante el cual el
fósforo se mueve desde su depósito principal, la
roca rica en fosfato, hacia los depósitos de
fosforo en el suelo y el agua, a través de los
productores y hacia los consumidores y
detritogagos, y luego de vuelta a sus depósitos.
 El fosforo se encuentra en las moléculas
biológicas que incluyen nucleótidos (como el
ATP) y los fosfolípidos de las membranas
celulares. También forma un componente
principal de los dientes y huesos de los
vertebrados.
 En contraste con el carbono y el nitrógeno, el
fósforo no tiene un depósito atmosférico. A lo
largo de su ciclo, el fósforo permanece enlazado
al oxígeno en la forma de fosfato.
 A medida que las rocas ricas en fosfato se
exponen mediante procesos geológicos, parte del
fosfato se disuelve por la lluvia y el agua que
fluye, lo que lleva al suelo, los lagos y el océano,
y forma los depósitos de fósforo que están
directamente disponibles para las comunidades
ecológicas.
 El fosfato disuelto se absorbe con facilidad por
los productores, que lo incorporan en moléculas
biológicas que contienen fosfato.
 A partir de estos productores, el fosforo se
transmite a través de las redes tróficas; en
cada nivel, el fosfato en exceso se expulsa.
Al final, los detritófagos y saprofitos
regresan el fosfato al suelo y al agua, donde
entonces lo pueden reabsorber los
productores o puede regresar al sedimento
oceánico y eventualmente volver a formar se
en roca.
 Parte del fosfato disuelto en agua se
transporta hacia los océanos. Aunque gran
parte de este fosfato termina en sedimentos
marinos, cierta cantidad es adsorbida por los
productores marinos y eventualmente se
incorpora en los cuerpos de invertebrados y
peces. Algunos de estos, a su vez, los
consumen las aves marina, que excretan
grandes cantidades de fosforo de vuelta a la
tierra.
 El suelo que se erosiona de los campos
fertilizados transporta grandes cantidades de
fosfatos, hacia lagos, ríos y el océano, donde
estimula el crecimiento de los productores.
En los lagos, el escurrimiento rico en fosfato
desde la tierra puede estimular un
crecimiento excesivo de algas y bacterias
cuyas interacciones comunitarias naturales
son perturbadas.

17. CICLO DEL FOSFORO
EL CICLO DEL FOSFORO ES UN CICLO QUE DESCRIBE EL MOVIMIENTO DE
ESTE ELEMENTO QUIMICO EN UN ECOSISTEMA.
LOS SERES VIVOS LO TOMAN EN FORMA DE FOSFATO A PARTIR DE LAS
ROCAS FOSFATADAS QUE MEDIANTE METEORIZACION SE
DESCOMPONEN Y LIBERAN LOS FOSFATOS
``GUANO``

18. Ciclo del Fosforo

19. Describe la ruta que sigue el agua mientras viaja, desde su principal deposito, los océanos, a través de la
atmosfera, a los depósitos en lagos, ríos y acuíferos de agua dulce y luego de vuelta nuevamente a los
océanos.
El ciclo hidrológico es impulsado por energía térmica solar, que evapora el agua e impulsa los vientos que
la transportan como vapor de agua en la atmósfera. La gravedad lleva al agua de vuelta al suelo en forma
de precipitación (principalmente lluvia y nieve), la empuja y hace que fluya en ríos que se vacían en los
océanos.
Estos cubren casi tres cuartos de superficie de la tierra y contienen más de 97% del agua total de la
Tierra, con otro 2% del agua atrapada en hielo, lo que deja solo 1% como agua dulce líquida. La mayor
evaporación ocurre desde los océanos y la mayoría de la precipitación cae de vuelta sobre ellos. Del agua
que cae sobre el suelo, una parte se evapora del mismo, así como de las plantas, de lagos y torrentes;
una porción corre de vuelta a los océanos, y una pequeña cantidad entra a depósitos subterráneos
naturales llamados acuíferos. Los acuíferos están compuestos de sedimentos permeables al agua como
cieno, arena o grava, que están saturados con agua. Con frecuencia se explotan para suministrar agua
para cultivos de riego.
Los cuerpos de los seres vivientes son aproximadamente 70% agua, pero solo una pequeña porción del
agua total involucrada en el ciclo hidrológico global entra a las comunidades vivientes de ecosistemas
terrestres. Una parte es absorbida por las raíces de las plantas y muchas de ésta se evapora de vuelta a
la atmosfera desde sus hojas mediante un proceso llamado transpiración. Una cantidad relativamente
minúscula de agua participa en las reacciones químicas de la fotosíntesis, y se vuelve a sintetizar y a
liberar durante la respiración celular.
El ciclo hidrológico es crucial para las comunidades terrestres porque continuamente restaura el agua
dulce necesaria para la vida terrestre. El agua es un solvente para todos los otros nutrientes y ninguno
puede entrar o salir de las células de un organismo a menos que se disuelva en agua.
Las hojas de las plantas solo pueden absorber dióxido de carbono gaseoso después de disolverse en una
pequeña capa de agua que recubre las células dentro de la hoja. El ciclo hidrológico no depende de los
organismos terrestres, pero ellos desaparecerían rápidamente sin dicho ciclo.
Ciclo Hidrológico

21. CICLO DEL AGUA
 El ciclo del agua tiene una interacción constante con el ecosistema
debido a que los seres vivos dependen de este elemento para
sobrevivir y a su vez ayudan al funcionamiento del mismo. Por su
parte, el ciclo hidrológico presenta cierta dependencia de una
atmósfera poco contaminada y de un cierto grado de pureza del agua
para su desarrollo convencional, ya que de otra manera el ciclo se
entorpecería por el cambio en los tiempos de evaporación,
condensación, etc.

22. CICLO DEL AGUA
LOS PRINCIPALES PROCESOS DEL CICLO DEL AGUA SON:
EVAPORACION INFILTACION:ESCORRENTIA,ACUIFERO
CONDENSACION FUSION
PRECIPITACION SOLIDIFICACION