Ciclos Biogeoquímicos

A lo largo de los trasiegos del ciclo de la materia, las moléculas se transforman, pero los átomos de los elementos químicos se conservan en cantidades fijas.

Se denomina ciclos biogeoquímicos a los diferentes caminos que recorren los elementos químicos constituyentes de los seres vivos (C, N, P, etc.) dentro de los ecosistemas, tanto en el medio físico (atmósfera, corteza y océanos, ríos y lagos) como en los seres vivos. El funcionamiento de estos ciclos es muy importante para el mantenimiento de la vida en la Tierra.

· Ciclo del carbono. El carbono (C) se encuentra como CO2 en la atmósfera o disuelto en el agua, como mineral en las rocas calizas y formando parte de todas las moléculas orgánicas de los seres vivos.

1. Los productores elaboran materia orgánica mediante la fotosíntesis utilizando el CO2 atmosférico y el que está disuelto en el agua. El carbono se convierte así en carbono orgánico (glúcidos lípidos y prótidos).

2. El carbono orgánico se incorpora a los animales a través de  las redes tróficas.

3. Todos los seres vivos devuelven carbono a la atmósfera mediante la respiración y la descomposición de sus excrementos y cadáveres.

4. En algunas ocasiones, los restos animales y vegetales no se descomponen, sino que permanecen enterrados y, tras millones de años, forman depósitos de carbón y petróleo.

5. Las conchas y caparazones de animales marinos pueden originar margas y calizas. El carbono vuelve a formar parte de los seres vivos tras la disolución de las rocas, lo que ocurre muy lentamente.

6. La atividad volcánica y los manantiales emiten carbono en forma de CO2 a la atmósfera.

7. La utilización de combustibles fósiles y los incendios forestales están elevando anormalmente las cantidades de CO2 atmosférico.

8. Existe un intercambio de CO2 entre la atmósfera y los océanos, pero tan lento que no sirve para amoriguar las perturbaciones causadas por el hombre.

· Ciclo del nitrógeno. El nitrógeno (N) se encuentra en la atmósfera (78%) y, como sales minerales de nitritos o nitratos, en el suelo. En el interior de los seres vivos, el N forma parte de moléculas tan importantes como las proteínas o los ácidos nucleicos. Su ciclo es el más complejo de todos:

1. A pesar de la riqueza en nitrógeno de la atmósfera, pocos organismos pueden utilizarlo en forma de gas. Sólo unas bacterias que se encuentran en el suelo, en el agua y en las raíces de algunas plantas captan el nitrógeno del aire y lo transforman en compuestos nitrogenados del suelo. Son las bacterias fijadoras de nitrógeno.

2. Los vegetales absorben los compuestos nitrogenados por las raíces y los incorporan a su organismo mediante la fotosíntesis.

3. Los animales se alimentan de los vegetales y el nitrógeno circula a través de las redes tróficas.

4. Los excrementos y los cadáveres devuelven al suelo el nitrógeno en moléculas, como la urea o el amoniaco.

5. Las bacterias nitrificantes los transforman en nitritos y nitratos.

6. Parte de este nitrógeno no se recicla y se acumula en las capas más profundas del suelo o en los sedimentos de ríos y lagos.

7. Las bacterias desnitrificantes, que viven en suelos poco aireados y en los sedimentos, devuelven el nitrógeno al aire.

8. Este ciclo se está alterando por el uso excesivo de abonos nitrogenados, la erosión del suelo y las filtraciones de aguas contaminadas a los acuíferos subterráneos.

9. Debemos recordar que la utilización de combustibles fósiles devuelve a la atmósfera el nitrógeno en forma de óxidos que originan lluvias ácidas.

· Otros ciclos. Otros elementos químicos, como el fósforo (P) o el azufre (S), intervienen también en la composición de importantes biomoléculas. No son muy abundantes y forman fácilmente compuestos sólidos que se acumulan como sedimentos en los fondos de mares y lagos. Su déficit puede ser un factor limitante para el desarrollo y crecimiento de los seres vivos.