FACULTAD DE CIENCIAS SOCIALES, EDUCACION COMERCIAL Y DERECHO ADMINISTRACIÓN DE EMPRESAS ASIGNATURA: Ecología y Medio Ambiente ESTUDIANTE: Campoverde Torbay Jessica Solange TEMA: CICLOS BIOGEOQUIMICOS CURSO: B2 PERIODO LECTIVO 2023-2024 INDICE INTRODUCCION .................................................................................. 1 CICLOS BIOGEOQUÍMICO .................................................................... 2 CICLO DEL CARBONO ......................................................................... 3 Conclusión ........................................................................................ 4 CICLO DEL AGUA ................................................................................ 5 Etapas del ciclo de agua ....................................................................... 6 Conclusión ........................................................................................ 7 CICLO DEL NITRÓGENO ...................................................................... 8 Etapas del ciclo del Nitrógeno .............................................................. 9 Conclusión ...................................................................................... 10 CICLO DEL OXIGENO ......................................................................... 11 Fuentes Principales del Oxigeno ............................................................................ 12 Conclusión ...................................................................................... 13 CICLO DEL AZUFRE ............................................................................ 14 Conclusión ...................................................................................... 15 CICLO DEL FÓSFORO ......................................................................... 16 Etapas del Ciclo del Fósforo..................................................................................... 17 Conclusión ...................................................................................... 18 RECOMENDACIONES ........................................................................ 19 BIBLIOGRAFÍA................................................................................... 20 INTRODUCCIÓN Los ciclos biogeoquímicos son procesos naturales que están constantemente reciclando los elementos (Carbono, Hidrógeno, Oxigeno, Nitrógeno, Azufre y Fósforo) y otros elementos entre los seres vivos y el ambiente, mediante una serie de procesos producción y descomposición del planeta tierra, estos elementos son necesarios para la vida y nuestra supervivencia (nutrientes). Un ciclo biogeoquímico representa el continuo intercambio de energía que requiere la naturaleza para su desarrollo, la energía principal procede del Sol, permitiendo que los organismos vivos realicen los procesos vitales, haciendo funcionar los ciclos que se realizan a nivel atmosférico, geológico y acuático, es decir, la materia circula por los ecosistemas, desde el medio ambiente a los seres vivos la transforman y regresan nuevamente al ambiente donde este ciclo se vuelve a repetir una y otra vez a este proceso dinámico, los componentes mas importantes de estos ciclos son del nitrógeno, carbono, oxígeno y agua, compuestos con mayor presencia en el ambiente. CICLOS BIOGEOQUÍMICO Todos los sistemas vivos se relacionan a través de las cadenas traficas en los que opera un continuo flujo de energía preveniente del sol y el reciclaje de la materia, la primera ley Lavoisier establece que “la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma”, es decir, las sustancias reaccionantes al interactuar entre sí forman nuevos productos con propiedades físicas y químicas diferentes a las de los reactivos, esto debido a que los átomos de las sustancias se ordenan de forma distinta. Los elementos más importantes que forman parte de la materia viva están presentes en la atmósfera, hidrosfera y geosfera y son incorporados por los seres vivos a sus tejidos. De esta manera, siguen un ciclo biogeoquímico que tiene una zona abiótica (suelo, aire, agua, químico) y una zona biótica (animales, vegetales, microorganismos). La materia circula desde el mundo vivo hacia el ambiente abiótico y de regreso; esa circulación constituye los ciclos biogeoquímicos. (Antunez De Mayolo, 2019) Se conocen los siguientes ciclos biogeoquímicos más importantes: CICLO DEL CARBONO El carbono es un elemento fundamental para los seres vivos ya que forman parte de sus estructuras y procesos biológicos, el carbono lo podemos encontrar en el ADN, las células, tejidos, órganos, etc. El carbono se encuentra distribuido de manera extensa en la atmosfera en forma de dióxido de carbono, el ciclo inicia cuando el Co2 es liberado a la atmosfera sea por actividades volcánicas, incendios naturales o por la respiración de los seres vivos que al exhalar liberamos Co2, ese dióxido de carbono es absorbido por las plantas y en los océanos por el fitoplancton para la realización de la fotosíntesis lo transforman en carbohidratos o azucares y lo incorporan a sus estructuras, para así pasar al resto de los seres vivos en cadena alimenticia. También otra distribución es cuando los seres vivos mueren, los hongos y las baterías ayudan a descomponer sus restos incorporando el carbono al suelo y otra parte es liberado a la atmosfera para empezar otro ciclo. (Smith & Smith, 2007) • El ciclo del carbono va de la atmósfera a las plantas, el carbono se combina con el oxigeno en un gas llamado bióxido de carbono (CO2) es extraído del aire y se convierte en alimento. • El carbono va de las plantas a los animales, Mediante las cadenas alimenticias, el carbono de las plantas va hacia los animales que se alimentan de ellas. • El carbono va de plantas y animales al suelo, cuando plantas y animales mueren, sus cuerpos, madera y hojas se descomponen en el suelo • El carbono va de seres vivos a la atmosfera, cada vez que exhalamos, estamos liberando bióxido de carbono (CO2) hacia la atmosfera. • El carbono se mueve de la atmosfera a los océanos, el carbono se disuelve en el agua, los animales marinos usan al carbono para crear el material de sus esqueletos y caparazones. (Raisman & Gonzalez, 2007) Conclusión Es el mas complejo y crucial para el equilibrio de la Tierra al ser el carbono el principal componente de la materia de los seres vivos, influye en el clima del planeta, ya que atrapa parte de la radiación del Sol y así el calor se mantienen constante e idóneo para la supervivencia. CICLO DEL AGUA El ciclo del agua describe la presencia y el movimiento del agua en la Tierra y sobre ella. El agua de la Tierra está siempre en movimiento y constantemente cambiando de estado, desde líquido, a vapor, a hielo, y viceversa. El ciclo del agua ha estado ocurriendo por billones de años, y la vida sobre la Tierra depende de él; la Tierra sería un sitio inhóspito si el ciclo del agua no tuviese lugar. (Antunez De Mayolo, 2019) El sol actuando como una gran fuente calorífica evapora el agua, principalmente del mar. El vapor del agua forma posteriormente las nubes que son movidas por el aire hasta tierra donde al encontrarse con corrientes de aire frías se condensarán las gotas de lluvia. La lluvia al caer es absorbida por el suelo filtrándose hasta topar con la capa freática, en ocasiones llegan a ríos subterráneos y en regiones con escasa vegetación forma corrientes superficiales que erosionan notablemente el suelo. Estas Corrientes desembocan en los ríos los que finalmente llegan a lagos o mares. Los depósitos de agua: Mares, Océanos, Ríos, Lagunas, Presas, Estanques, etc. son el medio de vida de infinidad de organismos, formando ecosistemas que proporcionan al hombre directa o indirectamente una fuente indispensable de alimento. El agua de lluvia que completa el ciclo de agua al caer sobre la superficie, condiciona en la naturaleza el desarrollo continuo de plantas y animales, induciendo su propagación. Las zonas de mayor precipitación pluvial, como son las selvas tropicales y los bosques húmedos, conservan plantas con crecimiento activo y órganos de transpiración (estomas) más numerosos. (Salazar Guajardo, Medina Pedraza, & Montoya Pedraza, 1984) Etapas del ciclo de agua • Evaporación: ocurre cuando el sol calienta la superficie de las aguas de los ríos, lagos, lagunas, mares y océanos. El agua, entonces, se transforma en vapor y sube a la atmósfera, donde tendrá lugar la siguiente fase: la condensación. • Condensación: Durante esta fase, el vapor de agua que ha subido a la atmósfera gracias a la evaporación se concentra en gotas que formarán nubes y neblina. Una vez allí, el agua pasará a su estado líquido nuevamente, lo que nos lleva al próximo paso: la precipitación. • Precipitación: Tiene lugar cuando el agua condensada de la atmósfera desciende a la superficie en forma de pequeñas gotas. En las regiones más frías, el agua pasa del estado líquido al sólido (solidificación) y se precipita como nieve o granizo. Posteriormente, cuando se produce el deshielo, el agua volverá al estado líquido en un proceso conocido como fusión. (Antunez De Mayolo, 2019) Conclusión Tiene interacción que con el ecosistema y asimismo a los seres vivos dependen de la misma para poder subsistir. Vale mencionarse que el ciclo del agua también necesita para su correcto funcionamiento de los seres vivientes. CICLO DEL NITROGENO Se denomina ciclo del nitrógeno a cada uno de los procesos biológicos (de plantas, animales y microorganismos) y abióticos (de la luz, pH, características del suelo, entre otros) en que se basa el suministro de este elemento en los seres vivos. El nitrógeno es un elemento químico que se desplaza lentamente a través de un ciclo mediante el cual puede ser absorbido tanto por los seres vivos (animales y plantas), como por el aire, el agua o la tierra. Por ello, el ciclo del nitrógeno es uno de los ciclos biogeoquímicos más importantes para mantener el equilibrio de la biósfera terrestre. Cabe resaltar que el nitrógeno es el elemento químico de mayor abundancia en la atmósfera y un elemento básico para los seres vivos porque permite elaborar aminoácidos, ADN y proteínas. (Antunez De Mayolo, 2019) Etapas del Ciclo del Nitrógeno • Fijación del nitrógeno: Consiste en la conversión del nitrógeno gaseoso (N2) en amoníaco (NH3), forma utilizable para los organismos. En esta etapa intervienen bacterias (que actúan en ausencia de oxígeno), presentes en el suelo y en ambientes acuáticos, que emplean la enzima nitrogenasa para romper el nitrógeno molecular y combinarlo con hidrógeno. • Nitrificación: Proceso de oxidación del amoníaco o ion amonio, realizado por dos tipos de bacterias: Nitrosomonas y Nitrobacter (comunes del suelo). Este proceso genera energía que es liberada y utilizada por estas bacterias como fuente de energía primaria. • Asimilación: las raíces de las plantas absorben el amoníaco (NH3) o el nitrato (NO3-), e incorporan el nitrógeno en proteínas, ácidos nucleicos y clorofila. Cuando los animales se alimentan de vegetales consumen compuestos nitrogenados vegetales y los transforman en compuestos nitrogenados animales. • Amonificación: consiste en la conversión de compuestos nitrogenados orgánicos en amoníaco, se inicia cuando los organismos producen desechos como urea (orina) y ácido úrico (excreta de las aves), sustancias que son degradadas para liberar como amoníaco el nitrógeno en el ambiente abiótico. • Desnitrificación: Es el proceso que realizan algunas bacterias ante la ausencia de oxígeno, degradan nitratos (NO3-) liberando nitrógeno (N2) a la atmósfera a fin de utilizar el oxígeno para su propia respiración. (Raisman & Gonzalez, 2007) Conclusión Es uno de los elementos esenciales para la vida, está presente en plantas y animales, este elemento está en continuo movimiento desde el medio físico (litosfera, atmósfera, hidrosfera) a los seres vivos y viceversa. CICLO DEL OXIGENO El ciclo del oxígeno es la circulación del elemento oxígeno en el interior y en la superficie de la Tierra a través de procesos químicos, físicos, geológicos y biológicos. El oxígeno se extrae de la atmósfera cuando los minerales de la corteza terrestre quedan expuestos y son oxidados durante el proceso de desgaste químico. A través de la respiración, los seres aerobios captan el oxígeno atmosférico (o disuelto en el agua) y lo incorporan en sus procesos metabólicos. El resultado es la expulsión de dióxido de carbono. Por eso los ciclos del oxígeno y los ciclos del carbono están interconectados a través de los procesos de fotosíntesis y respiración. (Antunez De Mayolo, 2019) Fuentes Principales del Oxigeno La fuente principal de oxígeno (O2) libre que mantiene la vida es la atmósfera. Existen dos fuentes significativas de oxígeno atmosférico. Una es la desintegración del vapor de agua a través de un proceso mediado por la luz del Sol. En esta reacción, las moléculas de agua se disocian para producir hidrógeno y oxígeno. La otra fuente de oxígeno es la fotosíntesis, activa sólo desde que comenzó la vida sobre la Tierra (Figura 22.13). El oxígeno es producido por los vegetales verdes (véase el Apartado 6.1) y es consumido tanto por los vegetales como por los animales. Conclusión Es necesario para que los seres vivos lleven a cabo una de sus funciones principales: la respiración. Los organismos requieren de este elemento hasta el punto de que sin él morirían en un período de tiempo que podría variar de segundos. CICLO DEL AZUFRE El ciclo del azufre es el conjunto de procesos mediante los cuales el azufre es transportado a través de la naturaleza en diversas moléculas. El azufre se traslada por el aire, el suelo, el agua y los seres vivos. El azufre se encuentra en la atmósfera en forma de dióxido de azufre (SO2) o sulfuro de hidrógeno (H2). Llega aquí a través de tres vías: • Descomposición de las moléculas orgánicas. • Actividad volcánica y fuentes geotérmicas. • Actividades humanas y empleo de combustibles fósiles. (Antunez De Mayolo, 2019) El ciclo del azufre es una combinación de ciclos sedimentarios y gaseosos, debido a que el azufre posee reservas en la corteza terrestre y en la atmósfera. El ciclo del azufre supone una fase sedimentaria a largo plazo en la cual el azufre que está inmovilizado en depósitos orgánicos e inorgánicos, se libera mediante la meteorización y la descomposición y es transportado a los ecosistemas terrestres y acuáticos en solución salina. Conclusión Es un componente importante para el ser humano porque se combina en varios ciclos y con varias moléculas para lograr reacciones necesarias en los procesos de los tejidos vivos que realizan diversas funciones. CICLO DEL FÓSFORO El ciclo del fósforo es el proceso mediante el cual el fósforo se mueve a través de las rocas, el agua, el suelo y los organismos. Este ciclo, a diferencia de otros ciclos biogeoquímicos, no pasa por el aire porque no hay muchos compuestos gaseosos a base de fósforo. Etapas del Ciclo del Fósforo a) Con el tiempo, la lluvia y el viento erosionan las rocas, causando así la liberación de iones fosfato y otros minerales. Este fosfato inorgánico se distribuye en el suelo y el agua. b) Las plantas toman el fosfato inorgánico del suelo a través de sus raíces; de esta manera incorporan los fosfatos a sus moléculas biológicas (ácidos nucleicos y proteínas) permitiendo así su crecimiento y desarrollo. c) Las plantas pueden ser consumidas por animales herbívoros. Una vez en que se adentran en el organismo, las moléculas que contienen el fósforo se degradan y se incorporan nuevamente a las moléculas orgánicas del organismo herbívoro. d) Los animales herbívoros pueden ser consumidos por los carnívoros, y de esta manera transfieren los átomos de fósforo al siguiente nivel de la cadena trófica. Los fosfatos que fueron absorbidos por estos animales son devueltos al suelo a través de la excreción. e) Cuando la planta o el animal muere, sus tejidos son descompuestos por otro grupo de organismos llamados descomponedores. Estos microbios degradan los restos y, de esta manera, el fosfato orgánico se devuelve al suelo. f) El fósforo en el suelo puede terminar en diversos cuerpos de agua y finalmente terminar en el océano. Una vez allí, puede incorporarse a los organismos acuáticos o bien sedimentarse durante largos periodos. (Antunez De Mayolo, 2019) Conclusión El fósforo reviste importancia esencial en los procesos vitales, ya que forma parte de las moléculas de los ácidos ribonucleico y desoxirribonucleico, que se encargan de portar y transmitir la información genética de los seres vivos. RECOMENDACIONES Todos los ciclos biogeoquímicos están conectados ya que los nutrientes que circulan son todos componentes de los organismos vivos que constituyen la materia orgánica, Lamentablemente, el ser humano ha causado con el paso del tiempo alteraciones nocivas que perjudican el funcionamiento de cada uno de estos ciclos, alterando de distintas formas desde el ciclo del agua debido a la contaminación del medio ambiente por la quema de combustibles fósiles lo que provoca calentamiento global, hasta la alteración del ciclo del carbono mediante la quema y tala de arboles y muchas mas consecuencias de todos los ciclos. 1. Desde casa nosotros como sociedad podemos contribuir a reducir los efectos negativos que hacemos hacia los ciclos biogeoquímicos, podemos aplicar las tres “R”, Reducir, Reutilizar y Reciclar. 2. Evitar la quema de basura o residuos orgánicos y tóxicos. 3. Evitar la quema de residuos de alimento como frutas y verduras en tiempo de pudrimiento, que podemos reutilizarlo para el abono orgánico que sirve como fertilizante natural para las plantas del jardín. Bibliografía Antunez De Mayolo, S. (2019). Facultad de Ciencias Del Ambiente. Hauraz: Universidad Nacional Antunez De Mayolo. Raisman, J. S., & Gonzalez, A. M. (2007). Hipertextos del Área de la Biología. Obtenido de Diseño y mantenimiento J.S Raisman y Ana M. Gonzales: http://www.biologia.edu.ar/ecologia/CICLOS%20BIOGEOQUIM.htm Salazar Guajardo, J., Medina Pedraza, H., & Montoya Pedraza, S. (1984). Bilogia III. Universidad Autonoma de Nuevo León . Smith, T. M., & Smith, R. L. (2007). Ecología. 6.a edición. Madrid: PEARSON EDUCACIÓN, S.A.