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Ciclos Biogeoquimicos

Ciclos biogeoquímicos: el perfecto engranaje de la vida

ciclos biogeoquímicos para niños

Si alguna vez te has preguntado de qué está hecho tu cuerpo, la respuesta es sencilla: de átomos. En concreto de ¡7000 000 000 000 000 000 000 000 000! Pero, ¿de dónde ha salido una cantidad tan desorbitada de átomos?

Echando la vista atrás, la mayoría de los elementos que conforman nuestros cuerpos y los del resto de seres vivos, nacieron en el interior de estrellas que estaban muriendo hace ya miles de millones de años. Ahora bien, desde entonces hasta ahora, ¿qué han estado haciendo estos átomos?

Qué son los ciclos biogeoquímicos y cuál es su relación con la energía y la materia

La energía fluye direccionalmente a través de todos los ecosistemas de la Tierra, entrando habitualmente en forma de luz solar y saliendo en forma de calor. No obstante, los componentes químicos que son parte de  los seres vivos se reciclan.

Así, los átomos de tu cuerpo llevan mucho, mucho tiempo reciclándose a través de la biosfera y, durante el trayecto, han formado parte de multitud de organismos y compuestos no vivos.

Los elementos más comunes en las moléculas orgánicas toman una amplia  variedad de formas químicas. Pueden almacenarse por períodos cortos o largos de tiempo en la atmósfera, en la tierra, en el agua o debajo de la superficie terrestre, así como en los cuerpos de los seres vivos.

En cuanto a los procesos geológicos, como la erosión, el desgaste de las rocas o el escurrimiento de aguas, juegan un papel determinante en el reciclaje de materiales y en la interacción de los organismos.

La conexión y los movimientos existentes entre los elementos vivos y los no vivos es lo que se conoce como un ciclo biogeoquímico. Un nombre que refleja la relevancia de la química, la geología y la biología a la hora de entender estos ciclos.

Tras su muerte, cualquier organismo vivo se descompone y, a través de un proceso químico, los elementos resultantes de tal descomposición se depositan en la biosfera, reciclándose para ser usados con posterioridad por otro organismo vivo.

Tipos de unos ciclos que pueden ser gaseosos, sedimentarios o mixtos

Los ciclos a los que estamos aludiendo pueden ser:

  • Ciclos de gas. 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.

Los geoquímicos, unos 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).

Vídeo sobre los ciclos Biogeoquímicos

Fuentes y Referencias

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