La biogeoquímica es la ciencia que estudia los procesos químicos que tienen lugar en la atmósfera y la hidrosfera, y más específicamente, el flujo de elementos entre ellos.
Los ciclos biogeoquímicos representan el movimiento de elementos químicos entre los seres vivos y la atmósfera, la litosfera y la hidrosfera del planeta.
Una característica fundamental de los ciclos biogeoquímicos es el hecho de que los componentes bióticos y abióticos están estrechamente relacionados.
Los elementos químicos son eliminados del medio ambiente, utilizados por los organismos y devueltos a la naturaleza. La vida se recrea continuamente a partir de los mismos átomos.
Cuando un organismo muere, los seres degradan su materia orgánica. descomponedores, representada por hongos y bacterias. Así, los átomos que componían este organismo regresan al medio y pueden ser incorporados nuevamente por otros seres vivos para producir sus sustancias orgánicas.
Sin este reciclaje, los átomos de algunos elementos químicos fundamentales para la vida podrían desaparecer.
Para que ocurra el ciclo biogeoquímico, es necesaria la existencia de un depósito del elemento químico. Este depósito podría ser la corteza terrestre o la atmósfera. Además, se necesitan seres vivos que ayuden en el movimiento de elementos químicos.
Clasificación de ciclos biogeoquímicos
Los ciclos biogeoquímicos se pueden clasificar en dos tipos básicos, según la naturaleza de su reservorio abiótico:
ciclo del gas: Posee la atmósfera como un reservorio. Ejemplo: ciclo del nitrógeno y ciclo del oxígeno.
Ciclo sedimentario: Tienen la corteza terrestre como reservorio. Ejemplo: ciclo del fósforo y ciclo del agua.
Los elementos necesarios para la vida participan en ciclos biogeoquímicos. Son: agua, carbono, oxígeno, nitrógeno y fósforo.
El ciclo del agua
El agua es fundamental para la vida y se puede encontrar en la naturaleza en tres estados físicos: sólido, líquido y gaseoso. La mayoría se encuentran en forma líquida.
El ciclo del agua está básicamente representado por cambios en su estado físico, a través de la evaporación y transpiración.
En resumen, el ciclo del agua ocurre de la siguiente manera:
- El agua presente en lagos, ríos y océanos se evapora. Y las plantas liberan parte del agua que absorben a través de la transpiración.
- El vapor de agua encuentra las capas más altas de la atmósfera. Al enfriarse, este vapor se condensa y forma nubes, que se precipitan en forma de lluvia.
- Así, el agua líquida vuelve a llegar a la superficie terrestre.
- Luego, el agua se infiltra en el suelo y es absorbida por las plantas. Los animales pueden ingerir directamente o a través de los alimentos.
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Ciclo del carbono
O carbón es el elemento que forma las moléculas orgánicas.
LA fotosíntesis y el respiración son procesos que gobiernan el ciclo del carbono.
El ciclo del carbono consiste en la fijación de este elemento por seres autótrofos, mediante fotosíntesis o quimiosíntesis.
Los seres autótrofos fijan el carbono en forma de compuestos orgánicos. Así, están disponibles para los productores y, en consecuencia, para los consumidores y descomponedores, a través de la cadena alimentaria.
El co2 regresa al medio ambiente a través de la respiración, la descomposición o la quema de combustibles fósiles.
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Ciclo de oxigeno
El ciclo del oxígeno consiste en el movimiento de este elemento entre sus tres reservorios principales: la atmósfera, la biosfera y la litosfera. O oxígeno es liberado y consumido por los seres vivos en diferentes formas químicas. Estos factores hacen que el ciclo del carbono sea más complejo.
La fotosíntesis es la principal responsable de la producción de oxígeno.
La atmósfera es el principal reservorio de oxígeno para los seres vivos, donde se puede encontrar en forma de O.2 y compañía2.
O O2 Se utiliza en la respiración aeróbica de plantas y animales, en la que la combinación de átomos de oxígeno e hidrógeno forman moléculas de agua.
El co2 se utiliza en el proceso de fotosíntesis y sus átomos de oxígeno pasan a formar parte de la materia orgánica de las plantas.
Mediante la respiración celular y la descomposición de la materia orgánica, el oxígeno se devuelve a la atmósfera, formando parte de las moléculas de agua y dióxido de carbono.
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Ciclo del nitrógeno
El nitrógeno es el elemento químico más abundante en la atmósfera terrestre. Encontrado en forma de N2, representa aproximadamente el 78% del volumen de aire atmosférico.
Sin embargo, la gran mayoría de los seres vivos no pueden asimilar el nitrógeno atmosférico. Para ello, necesitan bacterias fijadoras de nitrógeno.
Hay cuatro tipos de bacterias que participan en el ciclo del nitrógeno:
- Bacterias fijadoras: absorben el nitrógeno atmosférico y lo transforman en amoniaco.
- Bacterias nitrificantes: bacterias quimiosintéticas que oxidan el amoniaco y lo transforman en nitrito y luego en nitrato, una forma asimilable por las plantas. Así, mediante la alimentación los animales pueden obtener nitrógeno.
- Bacterias en descomposición: bacteria que actúa cuando la materia orgánica se descompone y libera amoniaco al medio ambiente.
- Bacterias desnitrificantes: bacterias anaeróbicas que degradan compuestos nitrogenados, como nitratos y amoniaco, y liberan nitrógeno gaseoso a la atmósfera.
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Ciclo del fósforo
El fósforo es el material genético que forma las moléculas de ARN y ADN. También se puede encontrar en huesos y dientes.
En la naturaleza se encuentra solo en rocas, en su forma sólida. Cuando las rocas se degradan, los átomos de fósforo están disponibles en el suelo y el agua.
Las plantas pueden obtener fósforo cuando lo absorben disuelto en agua y suelo.
Los animales obtienen fósforo a través del agua y la comida.
El fósforo se devuelve al medio ambiente mediante la descomposición de organismos como resultado de la degradación de la materia orgánica en plantas y animales. A partir de ahí, se puede reciclar entre plantas o llevar el agua de lluvia a lagos y mares e incorporarse a las rocas.
Ejercicios - Pon a prueba tus conocimientos
(PUC-RS-2001) - Las naciones del mundo han discutido la posibilidad de que los países ricos y contaminantes paguen impuestos a los países en desarrollo que mantienen y / o plantan bosques. Esta sería una forma de mitigar la contribución de los países contaminantes al "efecto invernadero" (el fenómeno responsable de la Calentamiento de la tierra) porque las plantas, cuando crecen, eliminan de la atmósfera el principal elemento responsable de este Está hecho. El elemento al que se refiere el texto anterior forma parte del ciclo:
a) de nitrógeno
b) carbono
c) de fósforo
d) de agua
e) ozono
b) carbono
(UFRGS / 2009) - Los seres vivos mantienen constantes intercambios de materia con el medio a través de procesos conocidos como ciclos biogeoquímicos.
Según los ciclos biogeoquímicos, marque con V (verdad o F (falso) las siguientes afirmaciones.
() La atmósfera es el principal reservorio de carbono, nitrógeno, fósforo y oxígeno.
() En el ciclo del agua, la evaporación es menor en los océanos, mientras que la precipitación es menor en la superficie terrestre.
() Nitrógeno atmosférico (N2) se incorpora a moléculas orgánicas mediante absorción foliar.
() Todas las moléculas orgánicas de los seres vivos tienen átomos de carbono en su composición, y su retorno al ciclo puede ocurrir mediante procesos de descomposición.
La secuencia correcta para llenar los paréntesis, de arriba a abajo, es:
a) V - F - V - V
b) F - F - F - V
c) V - V - F - F
d) F - V - F - V
e) V - F - V - F
b) F - F - F - V
(UDESC / 2009) - En cuanto a los ciclos biogeoquímicos, analice los siguientes enunciados:
I. En el ciclo del carbono: las cadenas de carbono forman moléculas orgánicas a través de seres autótrofos a través de la fotosíntesis, en la que los productores absorben, fijan y transforman dióxido de carbono en materia orgánica. El carbono regresa al medio ambiente a través del dióxido de carbono a través de la respiración.
II. En el ciclo del oxígeno: el oxígeno gaseoso se produce durante la construcción de moléculas orgánicas por respiración y se consume cuando estas moléculas se oxidan en la fotosíntesis.
III. En el ciclo del agua: la energía solar juega un papel importante, ya que permite que el agua líquida se evapore. El vapor de agua, en las capas más altas y frías, se condensa y forma nubes que, posteriormente, precipitan en forma de lluvia, y el agua de esta lluvia vuelve al suelo formando ríos, lagos, océanos o incluso infiltrándose en el suelo y formando las láminas mesas de agua.
IV. En el ciclo del nitrógeno: uno de los pasos es la fijación de nitrógeno, en el que algunas bacterias utilizan nitrógeno. y hacer que reaccione con el oxígeno para producir nitrito, que se transformará en amoníaco en el proceso de nitrificación.
Comprobar la alternativa correcta.
a) Solo las declaraciones II y IV son verdaderas.
b) Solo las declaraciones I y II son verdaderas.
c) Solo las declaraciones I, III y IV son verdaderas.
d) Solo las declaraciones II, III y IV son verdaderas.
e) Solo las declaraciones I y III son verdaderas.
e) Solo las declaraciones I y III son verdaderas.
