EQUIPO 5 :
1.-TENORIO ESPINOSA ADAN
2.-ARELLANO MANZANO ERICK
3.-HURTADO ALCALA JENNIFER
4.-ORTEGA GONZALES EDUARDO
5.-SANTIAGO LOPEZ BRANDON
6.-ALVARADO ROMERO JONATHAN
jueves, 16 de febrero de 2012
CICLOS BIOGEOQUIMICO
El planeta
Tierra actúa como un sistema cerrado en el que las cantidades de materia
permanecen constantes. Sin embargo, sí existen continuos cambios en el estado
químico de la materia produciéndose formas que van desde un simple compuesto
químico a compuestos complejos construidos a partir de esos elementos. Algunas
formas de vida, especialmente las plantas y muchos microorganismos, usan
compuestos inorgánicos como nutrientes. Los animales requieren compuestos
orgánicos más complejos para su nutrición. La vida sobre la Tierra depende del
ciclo de los elementos químicos que va desde su estado elemental pasando a
compuesto inorgánico y de ahí a compuesto orgánico para volver a su estado
elemental.”
Así pues, toda
la “materia prima” necesaria para garantizar el correcto desarrollo de la vida
en el planeta se encuentran dentro de nuestra biosfera. Pero todos estos
elementos, carbono, oxigeno, nitrógeno, fósforo, azufre, etc., imprescindibles
para el metabolismo de los seres vivos, son necesarios en diferentes “formatos”
según sus diferentes consumidores. Los productores primarios utilizan
directamente la materia inorgánica para nutrirse, convirtiéndola en materia
orgánica, utilizada a su vez por los productores secundarios para su
desarrollo.
Este continuo
“cambio de estado de la materia” hace que ésta deba reciclarse continuamente,
con la participación activa de organismos cuya función ecológica es,
precisamente, reciclar la materia orgánica a su forma inorgánica, para poder
comenzar de nuevo su ciclo de utilización en la naturaleza.
Por referirse a
las trayectorias de los elementos químicos entre los seres vivos y el ambiente
en que viven, es decir, entre los componentes bióticos y abióticos de la
biosfera estos complejos circuitos se denominan ciclos biogeoquímicos.
Un elemento químico o molécula necesario
para la vida de
un organismo,
se llama nutriente o nutrimento.
Los organismos vivos necesitan de 31 a 40 elementos químicos, donde el número y
tipos de estos elementos varía en cada especie. Los elementos requeridos por los
organismos en grandes cantidades se denominan:
- Macronutrientes: carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, fósforo, azufre,calcio, magnesio y potasio.
Estos elementos y sus compuestos constituyen el 97% de la masa del cuerpo
humano, y más de 95% de la masa de todos los organismos.
- Micronutrientes.
Son los 30 ó más elementos requeridos en cantidades pequeñas (hasta trazas): hierro, cobre, zinc, cloro, yodo
La mayor parte
de las sustancias químicas de la tierra no están
en formas útiles para los organismos. Pero, los elementos y sus compuestos
necesarios como nutrientes, son reciclados continuamente en formas complejas a
través de las partes vivas y no vivas de la biosfera,
y convertidas en formas útiles por una combinación de procesos biológicos,
geológicos y químicos.
El ciclo de los
nutrientes desde el biotopo (en la atmósfera,
la hidrosfera y
la corteza de la tierra) hasta la biota, y viceversa, tiene
lugar en los ciclos biogeoquímicos (de bio: vida, geo:
en la tierra), ciclos, activados directa o indirectamente por la energía solar,
incluyen los del carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y del agua
(hidrológico). Así, una sustancia química puede ser parte de un organismo en un
momento y parte del ambiente del organismo en otro momento. Por ejemplo, una
molécula de agua ingresada a un vegetal,
puede ser la misma que pasó por el organismo de un dinosaurio hace
millones de años.
Gracias a los
ciclos biogeoquímicos, los elementos se encuentran disponibles para ser usados
una y otra vez por otros organismos; sin estos ciclos los seres vivos se
extinguirían por esto son muy importantes.
El término
ciclo biogeoquímico se deriva del movimiento cíclico de los elementos que
forman los organismos biológicos (bio) y el ambiente geológico (geo) e
intervienen en un cambio químico.
Hay tres tipos
de ciclos biogeoquímicos, que están interconectados:
- Gaseoso. En el ciclo gaseoso, los
nutrientes circulan principalmente entre la atmósfera y los organismos
vivos. En la mayoría de estos ciclos los elementos son reciclados
rápidamente, con frecuencia en horas o días. Los principales ciclos
gaseosos son los del carbono, oxígeno y nitrógeno.
- Sedimentario. También se estudian los ciclos biogeoquímicos
de los contaminantes.
- Hidrológico. Proceso de circulación del agua entre los
distintos compartimentos de la hidrósfera. Se trata de un ciclo
biogeoquímico en el que hay una intervención mínima de reacciones
químicas, y el agua solamente se traslada de unos lugares a otros o cambia
de estado físico
POR: ARELLANO MANZANO ERICK
CICLO DEL OXIGENO
El oxígeno es
el elemento químico más abundante en los seres vivos. Forma parte del agua y
de todo tipo de moléculas orgánicas. Como molécula, en forma de O2,
su presencia en la atmósfera se debe a la actividad fotosintética de primitivos
organismos. Al principio debió ser una sustancia tóxica para la vida, por su
gran poder oxidante. Todavía ahora, una atmósfera de oxígeno puro produce daños
irreparables en las células. Pero el metabolismo celular se adaptó a usar la
molécula de oxígeno como agente oxidante de los alimentos abriendo así una
nueva vía de obtención de energía mucho más eficiente que la anaeróbica.
La reserva fundamental
de oxígeno utilizable por los seres vivos está en la atmósfera. Su ciclo está
estrechamente vinculado al del carbono pues el proceso por el que el C es
asimilado por las plantas (fotosíntesis), supone también devolución del oxígeno
a la atmósfera, mientras que el proceso de respiración ocasiona el efecto
contrario.
Otra parte del
ciclo natural del oxígeno que tiene un notable interés indirecto para los seres
vivos de la superficie de la Tierra es su conversión en ozono. Las moléculas de O2, activadas por las
radiaciones muy energéticas de onda corta, se rompen en átomos libres de
oxígeno que reaccionan con otras moléculas de O2, formando O3 (ozono).
Esta reacción es reversible, de forma que el ozono, absorbiendo radiaciones
ultravioletas vuelve a convertirse en O2.
CICLO DEL
NITROGENO
Los organismos
emplean el nitrógeno en la síntesis de proteínas, ácidos nucleicos (ADN y ARN)
y otras moléculas fundamentales del metabolismo.
Su reserva
fundamental es la atmósfera, en donde se encuentra en forma de N2, pero esta
molécula no puede ser utilizada directamente por la mayoría de los seres vivos
(exceptuando algunas bacterias).
Esas bacterias
y algas cianofíceas que pueden usar el N2 del aire juegan un papel muy
importante en el ciclo de este elemento al hacer la fijación del nitrógeno. De
esta forma convierten el N2 en otras formas químicas (nitratos y amonio)
asimilables por las plantas.
El amonio
(NH4+) y el nitrato (NO3-) lo pueden tomar las plantas por las raíces y usarlo
en su metabolismo. Usan esos átomos de N para la síntesis de las proteínas y
ácidos nucleicos. Los animales obtienen su nitrógeno al comer a las plantas o a
otros animales.
En el
metabolismo de los compuestos nitrogenados en los animales acaba formándose ión
amonio que es muy tóxico y debe ser eliminado. Esta eliminación se hace en
forma de amoniaco (algunos peces y organismos acuáticos), o en forma de urea
(el hombre y otros mamíferos) o en forma de ácido úrico (aves y otros animales
de zonas secas). Estos compuestos van a la tierra o al agua de donde pueden
tomarlos de nuevo las plantas o ser usados por algunas bacterias.
Algunas
bacterias convierten amoniaco en nitrito y otras transforman este en nitrato.
Una de estas bacterias (Rhizobium) se aloja en nódulos de las raíces de las
leguminosas (alfalfa, alubia, etc.) y por eso esta clase de plantas son tan
interesantes para hacer un abonado natural de los suelos.
Donde existe un
exceso de materia orgánica en el mantillo, en condiciones anaerobias, hay otras
bacterias que producen desnitrificación, convirtiendo los compuestos de N en
N2, lo que hace que se pierda de nuevo nitrógeno del ecosistema a la atmósfera.
A pesar de este
ciclo, el N suele ser uno de los elementos que escasean y que es factor
limitante de la productividad de muchos ecosistemas. Tradicionalmente se han
abonado los suelos con nitratos para mejorar los rendimientos agrícolas.
Durante muchos años se usaron productos naturales ricos en nitrógeno como el
guano o el nitrato de Chile. Desde que se consiguió la síntesis artificial de
amoniaco por el proceso Haber fue posible fabricar abonos nitrogenados que se
emplean actualmente en grandes cantidades en la agricultura. Como veremos su
mal uso produce, a veces, problemas de contaminación en las aguas: la
eutrofización.
Proceso cíclico
natural en el curso del cual el nitrógeno se incorpora al suelo y pasa a formar
parte de los organismos vivos antes de regresar a la atmósfera. El nitrógeno,
una parte esencial de los aminoácidos, es un elemento básico de la vida. Se
encuentra en una proporción del 79% en la atmósfera, pero el nitrógeno gaseoso
debe ser transformado en una forma químicamente utilizable antes de poder ser
utilizado por los organismos vivos. Esto se logra a través del ciclo del
nitrógeno, en el que el nitrógeno gaseoso es transformado en amoníaco o nitratos.
La energía aportada por los rayos y la radiación cósmica sirven para combinar
el nitrógeno y el oxígeno gaseosos en nitratos, que son arrastrados a la
superficie terrestre por las precipitaciones.
La fijación
biológica, responsable de la mayor parte del proceso de conversión del
nitrógeno, se produce por la acción de bacterias libres fijadoras del
nitrógeno; bacterias simbióticas que viven en las raíces de las plantas (sobre
todo leguminosas y alisos); algas azul verdosas; ciertos líquenes; y epifitas de
los bosques tropicales. El nitrógeno, fijado en forma de amoníaco y nitratos,
es absorbido directamente por las plantas e incorporado a sus tejidos en forma
de proteínas vegetales. Después, el nitrógeno recorre la cadena alimentaria
desde las plantas a los herbívoros, y de estos a los carnívoros. Cuando las
plantas y los animales mueren, los compuestos nitrogenados se descomponen
produciendo amoníaco, un proceso llamado amonificación.
Parte de este
amoníaco es recuperado por las plantas; el resto se disuelve en el agua o
permanece en el suelo, donde los microorganismos lo convierten en nitratos o
nitritos en un proceso llamado nitrificación. Los nitratos pueden almacenarse
en el humus en descomposición o desaparecer del suelo por lixiviación, siendo
arrastrado a los arroyos y los lagos. Otra posibilidad es convertirse en
nitrógeno mediante la desnitrificación y volver a la atmósfera.
POR: ORTEGA GONZALES EDUARDO
CICLO
DEL AZUFRE
La
intemperización extrae sulfatos de las rocas, los que recirculan en los
ecosistemas. En los lodos reducidos, el azufre recircula gracias a las
bacterias reductoras del azufre que reducen sulfatos y otros compuestos
similares, y a las bacterias desnitrificantes, que oxidan sulfuros.
Para ver el
gráfico seleccione la opción ¨Bajar trabajo¨ del menú superior
El H2S que
regresa a la atmósfera se oxida espontáneamente es acarreado por la lluvia. Los
sulfuros presentes en combustibles fósiles y rocas sedimentarias son oxidados
finalmente a ser empleados como combustible por el hombre, debido a movimientos
de la corteza terrestre, y a la intemperización, respectivamente.
La
mineralización del azufre ocurre en las capas superiores del suelo, el sulfato
liberado del humus es fijado en pequeñas escala por el coloide del suelo, la
fuerza de absorción con la cual son fijadas los aniones crecen en la siguiente
escala:
CL
ֿ
–NO3
ֿ
– SO4
ֿ
–PO4
═
–
–OH
ֿ
El sulfato es
ligado correspondientemente mucho más débilmente que el fosfato del cual
pequeñas cantidades es suficiente para reemplazar el SO4 a través de las
raíces.
El sulfato es
la forma soluble del tratamiento del azufre en la planta donde es reducido para
integrar compuestos orgánicos. La reabsorción del SO4, depende del catión acompañante
y crece en el sentido siguiente.
Ca < Mg.
< Na < NH < K
En cantidades
limitadas el azufre puede absorberse, este proceso puede ser inhibido por el
cloro, por el cloro, por las partes epigeas de la planta.
Para ver el
gráfico seleccione la opción ¨Bajar trabajo¨ del menú superior
Entre el azufre
orgánico y le mineral, no existe una concreta relación en la planta; la
concentración de S-mineral, depende en forma predominante de la concentración
del azufre in situ, por la cual pueden darse notables variaciones. En cambio el
azufre de las proteínas depende del nitrógeno, su concentración es
aproximadamente 15 veces menos que el nitrógeno.
El azufre es
absorbido por las plantas en su forma sulfatado, SO4, es decir en forma
aniónica perteneciente a las distintas sales: sulfatos de calcio, sodio,
potasio, etc. (SO4 Ca, SO4 Na2)
El azufre no
solo ingresa a la planta a través del sistema radicular sino también por las
hojas en forma de gas de SO2, que se encuentra en la atmósfera, a donde se
concentra debido a los procesos naturales de descomposición de la materia
orgánica, combustión de carburantes y fundición de metales.
CICLO DEL
FOSFORO
Aunque la
proporción de fósforo en la materia viva es relativamente pequeña, el papel que
desempeña es absolutamente indispensable. Los ácidos nucleicos, sustancias que
almacenan y traducen el código genético, son ricos en fósforo. Muchas
sustancias intermedias en la fotosíntesis y en la respiración celular están
combinadas con fósforo, y los átomos de fósforo proporcionan la base para la
formación de los enlaces de alto contenido de energía del ATP, que a su vez
desempeña el papel de intercambiador de la energía, tanto en la fotosíntesis
como en la respiración celular.
El fósforo es
un elemento más bien escaso del mundo no viviente. La productividad de la
mayoría de los ecosistemas terrestres pueden aumentarse si se aumenta la
cantidad de fósforo disponible en el suelo. Como los rendimientos agrícolas
están también limitados por la disponibilidad de nitrógeno y potasio, los
programas de fertilización incluyen estos nutrientes. En efecto, la composición
de la mayoría de los fertilizantes se expresa mediante tres cifras. La primera
expresa el porcentaje de nitrógeno en el fertilizante; la segunda, el contenido
de fósforo (como sí estuviese presente en forma de
); y la
tercera, el contenido de potasio (expresada sí estuviera en forma de óxido
K2O).
El fósforo, al
igual que el nitrógeno y el azufre, participa en un ciclo interno, como también
en un ciclo global, geológico. En el ciclo menor, la materia orgánica que
contiene fósforo (por ejemplo: restos de vegetales, excrementos animales) es
descompuesta y el fósforo queda disponible para ser absorbido por las raíces de
la planta, en donde se unirá a compuestos orgánicos. Después de atravesar las
cadenas alimentarias, vuelve otra vez a los descomponedores, con lo cual se
cierra el ciclo. Hay algunos vacíos entre el ciclo interno y el ciclo externo.
El agua lava el fósforo no solamente de las rocas que contienen fosfato sino
también del suelo. Parte de este fósforo es interceptado por los organismos
acuáticos, pero finalmente sale hacia el mar.
El ciclaje
global del fósforo difiere con respecto de los del carbón, del nitrógeno y del
azufre en un aspecto principal. El fósforo no forma compuestos volátiles que le
permitan pasar de los océanos a la atmósfera y desde allí retornar a tierra
firme. Una vez en el mar, solo existen dos mecanismos para el reciclaje del
fósforo desde el océano hacia los ecosistemas terrestres. El uno es mediante
las aves marinas que recogen el fósforo que pasa a través de las cadenas
alimentarias marinas y que pueden devolverlo a la tierra firme en sus
excrementos. Además de la actividad de estos animales, hay la posibilidad del
levantamiento geológico lento de los sedimentos del océano para formar tierra
firme, un proceso medido en millones de años.
POR : TENORIO ESPINOSA ADAN
CICLO DEL
CARBONO
El ciclo básico
comienza cuando las plantas, a través de la fotosíntesis, hacen uso del dióxido
de carbono (CO2) presente en la atmósfera o disuelto en el agua. Parte de este
carbono pasa a formar parte de los tejidos vegetales en forma de hidratos de
carbono, grasas y proteínas; el resto es devuelto a la atmósfera o al agua
mediante la respiración. Así, el carbono pasa a los herbívoros que comen las
plantas y de ese modo utilizan, reorganizan y degradan los compuestos de
carbono. Gran parte de éste es liberado en forma de CO2 por la respiración,
como producto secundario del metabolismo, pero parte se almacena en los tejidos
animales y pasa a los carnívoros, que se alimentan de los herbívoros. En última
instancia, todos los compuestos del carbono se degradan por descomposición, y
el carbono es liberado en forma de CO2, que es utilizado de nuevo por las
plantas.
El ciclo del
carbono implica un intercambio de CO2 entre dos grandes reservas: la atmósfera
y las aguas del planeta. El CO2 atmosférico pasa al agua por difusión a través
de la interfase aire-agua. Si la concentración de CO2 en el agua es inferior a
la de la atmósfera, éste se difunde en la primera, pero si la concentración de
CO2 es mayor en el agua que en la atmósfera, la primera libera CO2 en la
segunda. En los ecosistemas acuáticos se producen intercambios adicionales. El
exceso de carbono puede combinarse con el agua para formar carbonatos y
bicarbonatos. Los carbonatos pueden precipitar y depositarse en los sedimentos
del fondo. Parte del carbono se incorpora a la biomasa (materia viva) de la
vegetación forestal y puede permanecer fuera de circulación durante cientos de
años. La descomposición incompleta de la materia orgánica en áreas húmedas
tiene como resultado la acumulación de turba. Durante el periodo carbonífero
este tipo de acumulación dio lugar a grandes depósitos de combustibles fósiles:
carbón, petróleo y gas.
Los recursos
totales de carbono, estimados en unas 49.000 giga toneladas (1 giga tonelada es
igual a 109 toneladas), se distribuyen en formas orgánicas e inorgánicas.
El carbón fósil
representa un 22% del total. Los océanos contienen un 71% del carbono del
planeta, fundamentalmente en forma de iones carbonato y bicarbonato. Un 3%
adicional se encuentra en la materia orgánica muerta y el fitoplancton. Los
ecosistemas terrestres, en los que los bosques constituyen la principal
reserva, contienen cerca de un 3% del carbono total. El 1% restante se
encuentra en la atmósfera, circulante, y es utilizado en la fotosíntesis.
Debido a la
combustión de los combustibles fósiles, la destrucción de los bosques y otras
prácticas similares, la cantidad de CO2 atmosférico ha ido aumentando desde la
Revolución Industrial. La concentración atmosférica ha aumentado de unas 260 a
300 partes por millón (ppm) estimadas en el periodo preindustrial, a más de 350
ppm en la actualidad. Este incremento representa sólo la mitad del dióxido de
carbono que, se estima, se ha vertido a la atmósfera. El otro 50% probablemente
haya sido absorbido y almacenado por los océanos. Aunque la vegetación del
planeta puede absorber cantidades considerables de carbono, es también una
fuente adicional de CO2.
El CO2
atmosférico actúa como un escudo sobre la Tierra. Es atravesado por las
radiaciones de onda corta procedentes del espacio exterior, pero bloquea el
escape de las radiaciones de onda larga. Dado que la contaminación atmosférica
ha incrementado los niveles de CO2 de la atmósfera, el escudo va engrosándose y
retiene más calor, lo que hace que las temperaturas globales aumenten en un
proceso conocido como efecto invernadero. Aunque el incremento aún no ha sido
suficiente para destruir la variabilidad climática natural, el incremento
previsto en la concentración de CO2 atmosférico debido a la combustión de
combustibles fósiles sugiere que las temperaturas globales podrían aumentar
entre 2 y 6 °C a comienzos del siglo XXI. Este incremento sería suficientemente
significativo para alterar el clima global y afectar al bienestar de la
humanidad.
POR: SANTIAGO LOPEZ BRANDON ENRIQUE
CICLO DEL
SILICIO
A pesar de su
inactividad relativa, el silicio no se encuentra libre en la naturaleza. Se
presenta únicamente en oxi-compuestos tales como la sílice y los silicatos. Los
compuestos de silicio y oxigeno son los mas abundantes de todos los existentes
en la corteza terrestre.
La mayor parte
de las rocas y minerales son silicatos con una red, Esta red puede considerarse
derivada del
, pero con
átomos de otros elementos unidos a los átomos de silicio o de oxigeno y a
veces, sustituyéndolos. Las formulas y nombres de los grupos más abundantes de
minerales que contienen silicio son:
Nota.-
Los minerales
aquí relacionados incluyen solamente el sílice y los principales silicatos; sin
embargo constituyen el 93% de la totalidad de los minerales de la corteza
terrestre. El otro 7% esta formado por algunos silicatos de menor importancia y
la miríada de minerales sin silicio, tales como carbonatos, sulfatos, sulfuros
y óxidos.
El silicio
elemental puede prepararse a partir de la sílice por reducción con el magnesio
o aluminio.
Si O 2
+2Mg calor 2MgO
+ Si
En esta forma
cristalina, el silicio es gris o negro. Ha tenido pocas aplicaciones; sin
embargo, se esta empleando como componente e los transistores y en algunas de
las nuevas pilaras solares. Entre los haluros del silicio cabe destacar el
fluoruro (
), que se
obtiene según la reacción:
2CaF2+
Si O 2
+4H2SO4
Si F 4
+2CaSO4+2H2So4
H2O,
y el ácido
Fluosilicico (
) que en
solución es un electrolito fuerte y puede prepararse así:
Si O 2
+6HF
H 2 Si F 6
+2H2O
POR: ALVARADO ROMERO JONATHAN
CICLO DEL AGUA
En la
atmósfera, con la ayuda del aire y del Sol, el vapor de agua se convierte en
humedad, niebla, neblina, rocío, escarcha y nubes. Y como nieve sobre las
montañas, o como lluvia o granizo en los valles, se escurre en la tierra, donde
la recogen los ríos; y de los ríos va al mar. El mar retiene la sal del agua
(que recogió del suelo, la tierra y las rocas que se encontraban en los lugares
por donde pasa el río) y la envía a la atmósfera, pura y evaporada. De la
atmósfera, el agua cae como lluvia y baja sobre los prados y los campos, nutre
las cosechas y la fruta, y corre por los troncos y ramas de las plantas y
árboles, llenándolos de flores. Al encontrar grietas en las rocas y el suelo,
el agua penetra hacia adentro de la tierra, formando los ríos subterráneos que
llenan los pozos; a veces sale en pequeñas cascadas o manantiales. A todo este
proceso se le llama El Ciclo Hidrológico, y gracias a él, probablemente tú
volverás a beber esta misma agua cien veces durante toda tu vida.
Aunque el agua
está en movimiento constante, se almacena temporalmente en los océanos, lagos,
ríos, arroyos, cuencas, y en el subsuelo. Nos referimos a estas fuentes como
aguas superficiales, aguas subterráneas.
El sol calienta
el agua superficial de la Tierra, produciendo la evaporación que la convierte
en gas. Este vapor de agua se eleva hacia la atmósfera donde se enfría,
produciéndose la condensación. Así se forman pequeñas gotas, que se juntan y
crecen hasta que se vuelven demasiado pesadas y regresan a la tierra como
precipitación en forma de lluvia.
A medida que
cae la lluvia, parte de ella se evapora directamente hacia la atmósfera o es
interceptada por los seres vivientes. La que sobra se mete a la tierra a través
de un proceso que se llama infiltración, formando las napas subterráneas. Si la
precipitación continúa cayendo a la tierra hasta que ésta se satura, el agua
excedente entonces pasa a formar parte de las aguas superficiales.
Tanto las aguas
superficiales como las aguas subterráneas finalmente van a dar al océano.
CICLO DEL CALCIO
La lluvia
combinada con el CO2 y los demás agentes atmosféricos, como el viento y la
temperatura, reaccionan y meteorizan las rocas calizas y las rocas carbonaticas
ígneas que contienen el calcio en grandes cantidades, arrastrando los
compuestos del calcio a los suelos en donde las plantas toman el calcio para
sus actividades metabólicas. De aquí pasa a los herbívoros y de estos a los
carnívoros para luego ser degradado por medio de los descomponedores. El calcio
se recicla continuamente en la litosfera y poco a poco por efecto de la erosión
en los suelos, producida por el transporte de las aguas subterráneas y por los
agentes atmosféricos como el viento y el agua de lluvia, el calcio se escurre a
los arroyos y ríos.
El calcio forma
depósitos sedimentarios en las cuevas y por efecto de la erosión, este elemento
pasa a los cuerpos de agua que se forman cuando caen las lluvias y el agua se
filtra por las paredes y el techo de las cuevas.
También de
forma directa, el calcio va a parar a los ríos para que este elemento químico
sea usado por moluscos de agua dulce como gasterópodos y bivalvos, por peces de
agua dulce y algas unicelulares que pertenecen al agua dulce; estos animales al
morir dejan el calcio para que se una a los sedimentos del rio, esto demuestra
entonces que el ciclo del calcio es un ciclo sedimentario únicamente pues no
hay naturalmente calcio gaseoso en la atmósfera.
En una cantidad
reducida, el calcio sobrante es transportado por el río hacia el mar. En el
mar, el calcio es asimilado por las algas unicelulares que son consumidas por
el zooplancton o demás microorganismos (entre ellos foraminíferos) y estos
finalmente consumidos por los peces de agua salada. También es consumido por
bivalvos y corales para formar sus conchas y esqueletos respectivamente.
Cuando los
peces, corales y bivalvos marinos como ostras y mejillones mueren, los
esqueletos y las conchas se depositan en el fondo marino uniéndose a otros sedimentos
listos para formar piedra caliza y después, emerger a la superficie por
levantamiento geológico.
Por
compactación, el calcio restante se vuelve parte del suelo marino. Por medio de
la subducción, la placa que contiene el calcio en el suelo se funde y se
combina con el magma para ascender a la litosfera por medio de las erupciones
volcánicas en combinación de otros elementos en forma de rocas carbonaticas
ígneas comenzando de nuevo el ciclo. Las rocas calizas que se encuentran
enterradas en la tierra por procesos geológicos del pasado son degradadas por
las bacterias del suelo, así se encuentran en forma disponible para las plantas
de dicho suelo y gracias a la acción de la precipitación estas rocas vuelven a
ser parte del ciclo.
Gracias al
ciclo hidrológico, el calcio que también forma parte de la corteza continental,
no tarda en llegar desde la litosfera hasta la hidrosfera aunque parte del
calcio total se transforma por sedimentación en minerales como la dolomita, el
yeso y la anhidrita ya que el calcio es muy poco pedido por la biosfera en
relación a otros elementos químicos y tiene esa oportunidad de sedimentar. El
calcio global, es decir, la cantidad total de calcio en la tierra, no es un
factor limitante pero tampoco es un elemento del cual se pueda prescindir.
HURTADO ALCALA
JENNIFER
CICLOS BIOGEOQUIMICOS (equipo 5)
CICLOS BIOGEOQUIMICOS
El planeta
Tierra actúa como un sistema cerrado en el que las cantidades de materia
permanecen constantes. Sin embargo, sí existen continuos cambios en el estado
químico de la materia produciéndose formas que van desde un simple compuesto
químico a compuestos complejos construidos a partir de esos elementos. Algunas
formas de vida, especialmente las plantas y muchos microorganismos, usan
compuestos inorgánicos como nutrientes. Los animales requieren compuestos
orgánicos más complejos para su nutrición. La vida sobre la Tierra depende del
ciclo de los elementos químicos que va desde su estado elemental pasando a
compuesto inorgánico y de ahí a compuesto orgánico para volver a su estado
elemental.”
Así pues, toda
la “materia prima” necesaria para garantizar el correcto desarrollo de la vida
en el planeta se encuentran dentro de nuestra biosfera. Pero todos estos
elementos, carbono, oxigeno, nitrógeno, fósforo, azufre, etc., imprescindibles
para el metabolismo de los seres vivos, son necesarios en diferentes “formatos”
según sus diferentes consumidores. Los productores primarios utilizan
directamente la materia inorgánica para nutrirse, convirtiéndola en materia
orgánica, utilizada a su vez por los productores secundarios para su
desarrollo.
Este continuo
“cambio de estado de la materia” hace que ésta deba reciclarse continuamente,
con la participación activa de organismos cuya función ecológica es,
precisamente, reciclar la materia orgánica a su forma inorgánica, para poder
comenzar de nuevo su ciclo de utilización en la naturaleza.
Por referirse a
las trayectorias de los elementos químicos entre los seres vivos y el ambiente
en que viven, es decir, entre los componentes bióticos y abióticos de la
biosfera estos complejos circuitos se denominan ciclos biogeoquímicos.
Un elemento químico o molécula necesario
para la vida de
un organismo,
se llama nutriente o nutrimento.
Los organismos vivos necesitan de 31 a 40 elementos químicos, donde el número y
tipos de estos elementos varía en cada especie. Los elementos requeridos por los
organismos en grandes cantidades se denominan:
- Macronutrientes: carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, fósforo, azufre,calcio, magnesio y potasio.
Estos elementos y sus compuestos constituyen el 97% de la masa del cuerpo
humano, y más de 95% de la masa de todos los organismos.
- Micronutrientes.
Son los 30 ó más elementos requeridos en cantidades pequeñas (hasta trazas): hierro, cobre, zinc, cloro, yodo
La mayor parte
de las sustancias químicas de la tierra no están
en formas útiles para los organismos. Pero, los elementos y sus compuestos
necesarios como nutrientes, son reciclados continuamente en formas complejas a
través de las partes vivas y no vivas de la biosfera,
y convertidas en formas útiles por una combinación de procesos biológicos,
geológicos y químicos.
El ciclo de los
nutrientes desde el biotopo (en la atmósfera,
la hidrosfera y
la corteza de la tierra) hasta la biota, y viceversa, tiene
lugar en los ciclos biogeoquímicos (de bio: vida, geo:
en la tierra), ciclos, activados directa o indirectamente por la energía solar,
incluyen los del carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y del agua
(hidrológico). Así, una sustancia química puede ser parte de un organismo en un
momento y parte del ambiente del organismo en otro momento. Por ejemplo, una
molécula de agua ingresada a un vegetal,
puede ser la misma que pasó por el organismo de un dinosaurio hace
millones de años.
Gracias a los
ciclos biogeoquímicos, los elementos se encuentran disponibles para ser usados
una y otra vez por otros organismos; sin estos ciclos los seres vivos se
extinguirían por esto son muy importantes.
El término
ciclo biogeoquímico se deriva del movimiento cíclico de los elementos que
forman los organismos biológicos (bio) y el ambiente geológico (geo) e
intervienen en un cambio químico.
Hay tres tipos
de ciclos biogeoquímicos, que están interconectados:
- Gaseoso. En el ciclo gaseoso, los
nutrientes circulan principalmente entre la atmósfera y los organismos
vivos. En la mayoría de estos ciclos los elementos son reciclados
rápidamente, con frecuencia en horas o días. Los principales ciclos
gaseosos son los del carbono, oxígeno y nitrógeno.
- Sedimentario. También se estudian los ciclos biogeoquímicos
de los contaminantes.
- Hidrológico. Proceso de circulación del agua entre los
distintos compartimentos de la hidrósfera. Se trata de un ciclo
biogeoquímico en el que hay una intervención mínima de reacciones
químicas, y el agua solamente se traslada de unos lugares a otros o cambia
de estado físico
POR: ARELLANO MANZANO ERICK
CICLO DEL OXIGENO
El oxígeno es
el elemento químico más abundante en los seres vivos. Forma parte del agua y
de todo tipo de moléculas orgánicas. Como molécula, en forma de O2,
su presencia en la atmósfera se debe a la actividad fotosintética de primitivos
organismos. Al principio debió ser una sustancia tóxica para la vida, por su
gran poder oxidante. Todavía ahora, una atmósfera de oxígeno puro produce daños
irreparables en las células. Pero el metabolismo celular se adaptó a usar la
molécula de oxígeno como agente oxidante de los alimentos abriendo así una
nueva vía de obtención de energía mucho más eficiente que la anaeróbica.
La reserva fundamental
de oxígeno utilizable por los seres vivos está en la atmósfera. Su ciclo está
estrechamente vinculado al del carbono pues el proceso por el que el C es
asimilado por las plantas (fotosíntesis), supone también devolución del oxígeno
a la atmósfera, mientras que el proceso de respiración ocasiona el efecto
contrario.
Otra parte del
ciclo natural del oxígeno que tiene un notable interés indirecto para los seres
vivos de la superficie de la Tierra es su conversión en ozono. Las moléculas de O2, activadas por las
radiaciones muy energéticas de onda corta, se rompen en átomos libres de
oxígeno que reaccionan con otras moléculas de O2, formando O3 (ozono).
Esta reacción es reversible, de forma que el ozono, absorbiendo radiaciones
ultravioletas vuelve a convertirse en O2.
CICLO DEL
NITROGENO
Los organismos
emplean el nitrógeno en la síntesis de proteínas, ácidos nucleicos (ADN y ARN)
y otras moléculas fundamentales del metabolismo.
Su reserva
fundamental es la atmósfera, en donde se encuentra en forma de N2, pero esta
molécula no puede ser utilizada directamente por la mayoría de los seres vivos
(exceptuando algunas bacterias).
Esas bacterias
y algas cianofíceas que pueden usar el N2 del aire juegan un papel muy
importante en el ciclo de este elemento al hacer la fijación del nitrógeno. De
esta forma convierten el N2 en otras formas químicas (nitratos y amonio)
asimilables por las plantas.
El amonio
(NH4+) y el nitrato (NO3-) lo pueden tomar las plantas por las raíces y usarlo
en su metabolismo. Usan esos átomos de N para la síntesis de las proteínas y
ácidos nucleicos. Los animales obtienen su nitrógeno al comer a las plantas o a
otros animales.
En el
metabolismo de los compuestos nitrogenados en los animales acaba formándose ión
amonio que es muy tóxico y debe ser eliminado. Esta eliminación se hace en
forma de amoniaco (algunos peces y organismos acuáticos), o en forma de urea
(el hombre y otros mamíferos) o en forma de ácido úrico (aves y otros animales
de zonas secas). Estos compuestos van a la tierra o al agua de donde pueden
tomarlos de nuevo las plantas o ser usados por algunas bacterias.
Algunas
bacterias convierten amoniaco en nitrito y otras transforman este en nitrato.
Una de estas bacterias (Rhizobium) se aloja en nódulos de las raíces de las
leguminosas (alfalfa, alubia, etc.) y por eso esta clase de plantas son tan
interesantes para hacer un abonado natural de los suelos.
Donde existe un
exceso de materia orgánica en el mantillo, en condiciones anaerobias, hay otras
bacterias que producen desnitrificación, convirtiendo los compuestos de N en
N2, lo que hace que se pierda de nuevo nitrógeno del ecosistema a la atmósfera.
A pesar de este
ciclo, el N suele ser uno de los elementos que escasean y que es factor
limitante de la productividad de muchos ecosistemas. Tradicionalmente se han
abonado los suelos con nitratos para mejorar los rendimientos agrícolas.
Durante muchos años se usaron productos naturales ricos en nitrógeno como el
guano o el nitrato de Chile. Desde que se consiguió la síntesis artificial de
amoniaco por el proceso Haber fue posible fabricar abonos nitrogenados que se
emplean actualmente en grandes cantidades en la agricultura. Como veremos su
mal uso produce, a veces, problemas de contaminación en las aguas: la
eutrofización.
Proceso cíclico
natural en el curso del cual el nitrógeno se incorpora al suelo y pasa a formar
parte de los organismos vivos antes de regresar a la atmósfera. El nitrógeno,
una parte esencial de los aminoácidos, es un elemento básico de la vida. Se
encuentra en una proporción del 79% en la atmósfera, pero el nitrógeno gaseoso
debe ser transformado en una forma químicamente utilizable antes de poder ser
utilizado por los organismos vivos. Esto se logra a través del ciclo del
nitrógeno, en el que el nitrógeno gaseoso es transformado en amoníaco o nitratos.
La energía aportada por los rayos y la radiación cósmica sirven para combinar
el nitrógeno y el oxígeno gaseosos en nitratos, que son arrastrados a la
superficie terrestre por las precipitaciones.
La fijación
biológica, responsable de la mayor parte del proceso de conversión del
nitrógeno, se produce por la acción de bacterias libres fijadoras del
nitrógeno; bacterias simbióticas que viven en las raíces de las plantas (sobre
todo leguminosas y alisos); algas azul verdosas; ciertos líquenes; y epifitas de
los bosques tropicales. El nitrógeno, fijado en forma de amoníaco y nitratos,
es absorbido directamente por las plantas e incorporado a sus tejidos en forma
de proteínas vegetales. Después, el nitrógeno recorre la cadena alimentaria
desde las plantas a los herbívoros, y de estos a los carnívoros. Cuando las
plantas y los animales mueren, los compuestos nitrogenados se descomponen
produciendo amoníaco, un proceso llamado amonificación.
Parte de este
amoníaco es recuperado por las plantas; el resto se disuelve en el agua o
permanece en el suelo, donde los microorganismos lo convierten en nitratos o
nitritos en un proceso llamado nitrificación. Los nitratos pueden almacenarse
en el humus en descomposición o desaparecer del suelo por lixiviación, siendo
arrastrado a los arroyos y los lagos. Otra posibilidad es convertirse en
nitrógeno mediante la desnitrificación y volver a la atmósfera.
POR: ORTEGA GONZALES EDUARDO
CICLO
DEL AZUFRE
La
intemperización extrae sulfatos de las rocas, los que recirculan en los
ecosistemas. En los lodos reducidos, el azufre recircula gracias a las
bacterias reductoras del azufre que reducen sulfatos y otros compuestos
similares, y a las bacterias desnitrificantes, que oxidan sulfuros.
Para ver el
gráfico seleccione la opción ¨Bajar trabajo¨ del menú superior
El H2S que
regresa a la atmósfera se oxida espontáneamente es acarreado por la lluvia. Los
sulfuros presentes en combustibles fósiles y rocas sedimentarias son oxidados
finalmente a ser empleados como combustible por el hombre, debido a movimientos
de la corteza terrestre, y a la intemperización, respectivamente.
La
mineralización del azufre ocurre en las capas superiores del suelo, el sulfato
liberado del humus es fijado en pequeñas escala por el coloide del suelo, la
fuerza de absorción con la cual son fijadas los aniones crecen en la siguiente
escala:
CL
ֿ
–NO3
ֿ
– SO4
ֿ
–PO4
═
–
–OH
ֿ
El sulfato es
ligado correspondientemente mucho más débilmente que el fosfato del cual
pequeñas cantidades es suficiente para reemplazar el SO4 a través de las
raíces.
El sulfato es
la forma soluble del tratamiento del azufre en la planta donde es reducido para
integrar compuestos orgánicos. La reabsorción del SO4, depende del catión acompañante
y crece en el sentido siguiente.
Ca < Mg.
< Na < NH < K
En cantidades
limitadas el azufre puede absorberse, este proceso puede ser inhibido por el
cloro, por el cloro, por las partes epigeas de la planta.
Para ver el
gráfico seleccione la opción ¨Bajar trabajo¨ del menú superior
Entre el azufre
orgánico y le mineral, no existe una concreta relación en la planta; la
concentración de S-mineral, depende en forma predominante de la concentración
del azufre in situ, por la cual pueden darse notables variaciones. En cambio el
azufre de las proteínas depende del nitrógeno, su concentración es
aproximadamente 15 veces menos que el nitrógeno.
El azufre es
absorbido por las plantas en su forma sulfatado, SO4, es decir en forma
aniónica perteneciente a las distintas sales: sulfatos de calcio, sodio,
potasio, etc. (SO4 Ca, SO4 Na2)
El azufre no
solo ingresa a la planta a través del sistema radicular sino también por las
hojas en forma de gas de SO2, que se encuentra en la atmósfera, a donde se
concentra debido a los procesos naturales de descomposición de la materia
orgánica, combustión de carburantes y fundición de metales.
CICLO DEL
FOSFORO
Aunque la
proporción de fósforo en la materia viva es relativamente pequeña, el papel que
desempeña es absolutamente indispensable. Los ácidos nucleicos, sustancias que
almacenan y traducen el código genético, son ricos en fósforo. Muchas
sustancias intermedias en la fotosíntesis y en la respiración celular están
combinadas con fósforo, y los átomos de fósforo proporcionan la base para la
formación de los enlaces de alto contenido de energía del ATP, que a su vez
desempeña el papel de intercambiador de la energía, tanto en la fotosíntesis
como en la respiración celular.
El fósforo es
un elemento más bien escaso del mundo no viviente. La productividad de la
mayoría de los ecosistemas terrestres pueden aumentarse si se aumenta la
cantidad de fósforo disponible en el suelo. Como los rendimientos agrícolas
están también limitados por la disponibilidad de nitrógeno y potasio, los
programas de fertilización incluyen estos nutrientes. En efecto, la composición
de la mayoría de los fertilizantes se expresa mediante tres cifras. La primera
expresa el porcentaje de nitrógeno en el fertilizante; la segunda, el contenido
de fósforo (como sí estuviese presente en forma de
); y la
tercera, el contenido de potasio (expresada sí estuviera en forma de óxido
K2O).
El fósforo, al
igual que el nitrógeno y el azufre, participa en un ciclo interno, como también
en un ciclo global, geológico. En el ciclo menor, la materia orgánica que
contiene fósforo (por ejemplo: restos de vegetales, excrementos animales) es
descompuesta y el fósforo queda disponible para ser absorbido por las raíces de
la planta, en donde se unirá a compuestos orgánicos. Después de atravesar las
cadenas alimentarias, vuelve otra vez a los descomponedores, con lo cual se
cierra el ciclo. Hay algunos vacíos entre el ciclo interno y el ciclo externo.
El agua lava el fósforo no solamente de las rocas que contienen fosfato sino
también del suelo. Parte de este fósforo es interceptado por los organismos
acuáticos, pero finalmente sale hacia el mar.
El ciclaje
global del fósforo difiere con respecto de los del carbón, del nitrógeno y del
azufre en un aspecto principal. El fósforo no forma compuestos volátiles que le
permitan pasar de los océanos a la atmósfera y desde allí retornar a tierra
firme. Una vez en el mar, solo existen dos mecanismos para el reciclaje del
fósforo desde el océano hacia los ecosistemas terrestres. El uno es mediante
las aves marinas que recogen el fósforo que pasa a través de las cadenas
alimentarias marinas y que pueden devolverlo a la tierra firme en sus
excrementos. Además de la actividad de estos animales, hay la posibilidad del
levantamiento geológico lento de los sedimentos del océano para formar tierra
firme, un proceso medido en millones de años.
El hombre
moviliza el ciclaje del fósforo cuando explota rocas que contienen fosfato.
POR : TENORIO ESPINOSA ADAN
CICLO DEL
CARBONO
El ciclo básico
comienza cuando las plantas, a través de la fotosíntesis, hacen uso del dióxido
de carbono (CO2) presente en la atmósfera o disuelto en el agua. Parte de este
carbono pasa a formar parte de los tejidos vegetales en forma de hidratos de
carbono, grasas y proteínas; el resto es devuelto a la atmósfera o al agua
mediante la respiración. Así, el carbono pasa a los herbívoros que comen las
plantas y de ese modo utilizan, reorganizan y degradan los compuestos de
carbono. Gran parte de éste es liberado en forma de CO2 por la respiración,
como producto secundario del metabolismo, pero parte se almacena en los tejidos
animales y pasa a los carnívoros, que se alimentan de los herbívoros. En última
instancia, todos los compuestos del carbono se degradan por descomposición, y
el carbono es liberado en forma de CO2, que es utilizado de nuevo por las
plantas.
El ciclo del
carbono implica un intercambio de CO2 entre dos grandes reservas: la atmósfera
y las aguas del planeta. El CO2 atmosférico pasa al agua por difusión a través
de la interfase aire-agua. Si la concentración de CO2 en el agua es inferior a
la de la atmósfera, éste se difunde en la primera, pero si la concentración de
CO2 es mayor en el agua que en la atmósfera, la primera libera CO2 en la
segunda. En los ecosistemas acuáticos se producen intercambios adicionales. El
exceso de carbono puede combinarse con el agua para formar carbonatos y
bicarbonatos. Los carbonatos pueden precipitar y depositarse en los sedimentos
del fondo. Parte del carbono se incorpora a la biomasa (materia viva) de la
vegetación forestal y puede permanecer fuera de circulación durante cientos de
años. La descomposición incompleta de la materia orgánica en áreas húmedas
tiene como resultado la acumulación de turba. Durante el periodo carbonífero
este tipo de acumulación dio lugar a grandes depósitos de combustibles fósiles:
carbón, petróleo y gas.
Los recursos
totales de carbono, estimados en unas 49.000 giga toneladas (1 giga tonelada es
igual a 109 toneladas), se distribuyen en formas orgánicas e inorgánicas.
El carbón fósil
representa un 22% del total. Los océanos contienen un 71% del carbono del
planeta, fundamentalmente en forma de iones carbonato y bicarbonato. Un 3%
adicional se encuentra en la materia orgánica muerta y el fitoplancton. Los
ecosistemas terrestres, en los que los bosques constituyen la principal
reserva, contienen cerca de un 3% del carbono total. El 1% restante se
encuentra en la atmósfera, circulante, y es utilizado en la fotosíntesis.
Debido a la
combustión de los combustibles fósiles, la destrucción de los bosques y otras
prácticas similares, la cantidad de CO2 atmosférico ha ido aumentando desde la
Revolución Industrial. La concentración atmosférica ha aumentado de unas 260 a
300 partes por millón (ppm) estimadas en el periodo preindustrial, a más de 350
ppm en la actualidad. Este incremento representa sólo la mitad del dióxido de
carbono que, se estima, se ha vertido a la atmósfera. El otro 50% probablemente
haya sido absorbido y almacenado por los océanos. Aunque la vegetación del
planeta puede absorber cantidades considerables de carbono, es también una
fuente adicional de CO2.
El CO2
atmosférico actúa como un escudo sobre la Tierra. Es atravesado por las
radiaciones de onda corta procedentes del espacio exterior, pero bloquea el
escape de las radiaciones de onda larga. Dado que la contaminación atmosférica
ha incrementado los niveles de CO2 de la atmósfera, el escudo va engrosándose y
retiene más calor, lo que hace que las temperaturas globales aumenten en un
proceso conocido como efecto invernadero. Aunque el incremento aún no ha sido
suficiente para destruir la variabilidad climática natural, el incremento
previsto en la concentración de CO2 atmosférico debido a la combustión de
combustibles fósiles sugiere que las temperaturas globales podrían aumentar
entre 2 y 6 °C a comienzos del siglo XXI. Este incremento sería suficientemente
significativo para alterar el clima global y afectar al bienestar de la
humanidad.
POR: SANTIAGO LOPEZ BRANDON ENRIQUE
CICLO DEL
SILICIO
A pesar de su
inactividad relativa, el silicio no se encuentra libre en la naturaleza. Se
presenta únicamente en oxi-compuestos tales como la sílice y los silicatos. Los
compuestos de silicio y oxigeno son los mas abundantes de todos los existentes
en la corteza terrestre.
La mayor parte
de las rocas y minerales son silicatos con una red, Esta red puede considerarse
derivada del
, pero con
átomos de otros elementos unidos a los átomos de silicio o de oxigeno y a
veces, sustituyéndolos. Las formulas y nombres de los grupos más abundantes de
minerales que contienen silicio son:
Nota.-
Los minerales
aquí relacionados incluyen solamente el sílice y los principales silicatos; sin
embargo constituyen el 93% de la totalidad de los minerales de la corteza
terrestre. El otro 7% esta formado por algunos silicatos de menor importancia y
la miríada de minerales sin silicio, tales como carbonatos, sulfatos, sulfuros
y óxidos.
El silicio
elemental puede prepararse a partir de la sílice por reducción con el magnesio
o aluminio.
Si O 2
+2Mg calor 2MgO
+ Si
En esta forma
cristalina, el silicio es gris o negro. Ha tenido pocas aplicaciones; sin
embargo, se esta empleando como componente e los transistores y en algunas de
las nuevas pilaras solares. Entre los haluros del silicio cabe destacar el
fluoruro (
), que se
obtiene según la reacción:
2CaF2+
Si O 2
+4H2SO4
Si F 4
+2CaSO4+2H2So4
H2O,
y el ácido
Fluosilicico (
) que en
solución es un electrolito fuerte y puede prepararse así:
Si O 2
+6HF
H 2 Si F 6
+2H2O
POR: ALVARADO ROMERO JONATHAN
CICLO DEL AGUA
En la
atmósfera, con la ayuda del aire y del Sol, el vapor de agua se convierte en
humedad, niebla, neblina, rocío, escarcha y nubes. Y como nieve sobre las
montañas, o como lluvia o granizo en los valles, se escurre en la tierra, donde
la recogen los ríos; y de los ríos va al mar. El mar retiene la sal del agua
(que recogió del suelo, la tierra y las rocas que se encontraban en los lugares
por donde pasa el río) y la envía a la atmósfera, pura y evaporada. De la
atmósfera, el agua cae como lluvia y baja sobre los prados y los campos, nutre
las cosechas y la fruta, y corre por los troncos y ramas de las plantas y
árboles, llenándolos de flores. Al encontrar grietas en las rocas y el suelo,
el agua penetra hacia adentro de la tierra, formando los ríos subterráneos que
llenan los pozos; a veces sale en pequeñas cascadas o manantiales. A todo este
proceso se le llama El Ciclo Hidrológico, y gracias a él, probablemente tú
volverás a beber esta misma agua cien veces durante toda tu vida.
Aunque el agua
está en movimiento constante, se almacena temporalmente en los océanos, lagos,
ríos, arroyos, cuencas, y en el subsuelo. Nos referimos a estas fuentes como
aguas superficiales, aguas subterráneas.
El sol calienta
el agua superficial de la Tierra, produciendo la evaporación que la convierte
en gas. Este vapor de agua se eleva hacia la atmósfera donde se enfría,
produciéndose la condensación. Así se forman pequeñas gotas, que se juntan y
crecen hasta que se vuelven demasiado pesadas y regresan a la tierra como
precipitación en forma de lluvia.
A medida que
cae la lluvia, parte de ella se evapora directamente hacia la atmósfera o es
interceptada por los seres vivientes. La que sobra se mete a la tierra a través
de un proceso que se llama infiltración, formando las napas subterráneas. Si la
precipitación continúa cayendo a la tierra hasta que ésta se satura, el agua
excedente entonces pasa a formar parte de las aguas superficiales.
Tanto las aguas
superficiales como las aguas subterráneas finalmente van a dar al océano.
CICLO DEL CALCIO
La lluvia
combinada con el CO2 y los demás agentes atmosféricos, como el viento y la
temperatura, reaccionan y meteorizan las rocas calizas y las rocas carbonaticas
ígneas que contienen el calcio en grandes cantidades, arrastrando los
compuestos del calcio a los suelos en donde las plantas toman el calcio para
sus actividades metabólicas. De aquí pasa a los herbívoros y de estos a los
carnívoros para luego ser degradado por medio de los descomponedores. El calcio
se recicla continuamente en la litosfera y poco a poco por efecto de la erosión
en los suelos, producida por el transporte de las aguas subterráneas y por los
agentes atmosféricos como el viento y el agua de lluvia, el calcio se escurre a
los arroyos y ríos.
El calcio forma
depósitos sedimentarios en las cuevas y por efecto de la erosión, este elemento
pasa a los cuerpos de agua que se forman cuando caen las lluvias y el agua se
filtra por las paredes y el techo de las cuevas.
También de
forma directa, el calcio va a parar a los ríos para que este elemento químico
sea usado por moluscos de agua dulce como gasterópodos y bivalvos, por peces de
agua dulce y algas unicelulares que pertenecen al agua dulce; estos animales al
morir dejan el calcio para que se una a los sedimentos del rio, esto demuestra
entonces que el ciclo del calcio es un ciclo sedimentario únicamente pues no
hay naturalmente calcio gaseoso en la atmósfera.
En una cantidad
reducida, el calcio sobrante es transportado por el río hacia el mar. En el
mar, el calcio es asimilado por las algas unicelulares que son consumidas por
el zooplancton o demás microorganismos (entre ellos foraminíferos) y estos
finalmente consumidos por los peces de agua salada. También es consumido por
bivalvos y corales para formar sus conchas y esqueletos respectivamente.
Cuando los
peces, corales y bivalvos marinos como ostras y mejillones mueren, los
esqueletos y las conchas se depositan en el fondo marino uniéndose a otros sedimentos
listos para formar piedra caliza y después, emerger a la superficie por
levantamiento geológico.
Por
compactación, el calcio restante se vuelve parte del suelo marino. Por medio de
la subducción, la placa que contiene el calcio en el suelo se funde y se
combina con el magma para ascender a la litosfera por medio de las erupciones
volcánicas en combinación de otros elementos en forma de rocas carbonaticas
ígneas comenzando de nuevo el ciclo. Las rocas calizas que se encuentran
enterradas en la tierra por procesos geológicos del pasado son degradadas por
las bacterias del suelo, así se encuentran en forma disponible para las plantas
de dicho suelo y gracias a la acción de la precipitación estas rocas vuelven a
ser parte del ciclo.
Gracias al
ciclo hidrológico, el calcio que también forma parte de la corteza continental,
no tarda en llegar desde la litosfera hasta la hidrosfera aunque parte del
calcio total se transforma por sedimentación en minerales como la dolomita, el
yeso y la anhidrita ya que el calcio es muy poco pedido por la biosfera en
relación a otros elementos químicos y tiene esa oportunidad de sedimentar. El
calcio global, es decir, la cantidad total de calcio en la tierra, no es un
factor limitante pero tampoco es un elemento del cual se pueda prescindir.
HURTADO ALCALA
JENNIFER
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