Ciclos Biogeoquímicos

Ciclos Biogeoquímicos

El término Ciclo Biogeoquímico deriva del movimiento cíclico de los elementos que forman los organismos biológicos (bio) y el ambiente geológico (geo) e interviene un cambio químico.

La materia circula desde el mundo vivo hacia el ambiente abiótico y de regreso; esa circulación constituye los ciclos biogeoquímicos.

Estos son procesos naturales que reciclan elementos en diferentes formas químicas desde el medio ambiente hacia los organismos, y luego a la inversa. Agua, carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo y otros elementos recorren estos ciclos, conectando los componentes vivos y no vivos de la Tierra.

La tierra es un sistema cerrado donde no entra ni sale materia. Las sustancias utilizadas por los organismos no se "pierden" aunque pueden llegar a sitios donde resultan inaccesibles para los organismos por un largo período. Sin embargo, casi siempre la materia se reutiliza y a menudo circula varias veces, tanto dentro de los ecosistemas como fuera de ellos.

Tipos de ciclos biogeoquímicos

Los ciclos a los que estamos aludiendo pueden ser:

Ciclos Gaseosos. En ellos los elementos se distribuyen entre la atmósfera y el agua, para ser posteriormente reutilizados por los organismos vivos.

Ciclos Sedimentarios. En ellos los elementos se depositan en la corteza terrestre o en el leche marino, permaneciendo allí largos períodos de tiempo en espera de ser reciclados por los microorganismos.

Ciclos Mixtos. En ellos se produce la combinación de procesos de ciclos gaseosos y de ciclos sedimentarios.

De esta manera, la materia circula dentro y fuera de los ecosistemas permitiendo que se origine la vida. A partir de un estado elemental, la materia forma elementos inorgánicos que se reutilizan por organismos vivos para al final regresar al estado elemental, comenzando de nuevo el ciclo. En ese punto es donde radica la importancia de no alterar el proceso natural del ciclo biogeoquímico.

La Tierra es un sistema cerrado en el que la materia no entra ni sale. Las sustancias que los organismos utilizan no se “pierden” pero sí son susceptibles de llegar a lugares inaccesibles para los organismos durante un prolongado período.

No obstante, es habitual que el material sea reutilizado y que frecuentemente circule varias veces, tanto en el interior de los ecosistemas como fuera de ellos.

Ciclos interconectados

Existen 3 tipos de ciclos biogeoquímicos interconectados:

En los ciclos gaseosos, los nutrientes circulan primordialmente entre la atmósfera (agua) y los organismos vivos. En la mayoría de ellos, los elementos se reciclan con rapidez, a veces en horas o días. Los principales ciclos de gas son los del oxígeno, carbono y nitrógeno.

En el ciclo hidrológico el agua circula entre el océano, la tierra, el aire y los organismos vivos, distribuyendo el calor solar en la superficie del planeta.

En los ciclos de nutrientes, estas sustancias circulan principalmente en la corteza terrestre, la hidrosfera y los organismos vivos. Los elementos en este ciclo se reciclan mucho más lentamente que en los atmosféricos, dado que pueden permanecer hasta miles de millones de años en las rocas sedimentarias. El fósforo y el azufre  son 2 de los 36 elementos así reciclados.

Cuáles son estos ciclos

Se considera que los principales ciclos biogeoquímicos son siete:

Ciclo del agua o hidrológico

Consiste en el traslado de agua de un lugar a otro, para lo que cambia de estado. Ello implica que el preciado elemento pase de estado líquido a gaseoso o sólido, en función de las condiciones del ambiente. En nuestro planeta, el agua se encuentra en estado líquido en mares, ríos o lagos; en estado sólido en las montañas y glaciares de los polos y en estado gaseoso en las nubes.

Ciclo del nitrógeno

Está referido a cada uno de los procesos biológicos (de los seres vivos) y abióticos (factores no vivos pero imprescindibles para la supervivencia de los que sí lo están,  como la luz, el agua o las sales minerales) en los que se basa el suministro en los seres vivos de tan indispensable elemento.

Ciclo del carbono

Es el conjunto de transformaciones que suceden en torno a los compuestos que tienen entre sus componentes al mineral carbono. Un proceso natural y constante que se da entre las capas terrestres que albergan vida, es decir,  la biosfera, la atmósfera, la hidrosfera y la litosfera.

Ciclo del azufre

Uno de los ciclos químicos más complejos de la naturaleza que tiene que ver con el hecho de que el azufre se puede encontrar en la misma en sus diversas formas, como por ejemplo el sulfato. Cuando el componte químico se combina con el oxígeno, este elemento experimenta diferentes grados de oxidación.

Ciclo del oxígeno

Puesto en relación con una serie de procesos, acaecidos uno tras otro de manera inalterable, mediante los que este elemento circula por la naturaleza, en la biosfera terrestre. Este ciclo se manifiesta en dos tipos de procesos:

• Ciclos lentos o geológicos: forman parte del proceso geológico de la Tierra, como es el caso del ciclo hidrológico.

• Ciclos rápidos o biológicos: forman parte de los procesos biológicos de los seres vivos, como es el caso de  la respiración o de la fotosíntesis.

Ciclo del fósforo

En consonancia con  la capacidad de  este mineral de  pasar a través del agua, del suelo y de los organismos (hidrosfera, biosfera y litosfera respectivamente), una y otra vez, siendo esencial para la vida. Dado que su principal depósito son las rocas sedimentarias, en vez de la atmósfera, es un elemento sedimentario. Ello motiva que la corteza de la Tierra sea su reserva más significativa y que mayoritariamente se encuentre en las rocas.

Ciclo del calcio

Constituye el recorrido, de forma circular, que el calcio hace entre los seres vivos y el entorno en el que se desenvuelven. Este elemento se recicla constantemente y se encuentra en el medio interno de los organismos como ion calcio  (Ca²⁺) e incluso formando parte de otras moléculas. En determinados seres vivos se halla precipitado en forma de esqueleto interno (como ocurre en los huesos de los vertebrados) o externo (como ocurre en los huesos de los moluscos).