46.3A: Ciclos Biogeoquímicos
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- Resumir el concepto de ciclos biogeoquímicos
Ciclos biogeoquimiocales: Introducción
La energía fluye direccionalmente a través de los ecosistemas, entrando como luz solar (o moléculas inorgánicas para quimioautótrofos) y saliendo como calor durante las múltiples transferencias entre niveles tróficos. Sin embargo, la materia que conforma los organismos vivos es conservada y reciclada. Los seis elementos más comunes asociados con las moléculas orgánicas (carbono, nitrógeno, hidrógeno, oxígeno, fósforo y azufre) toman una variedad de formas químicas y pueden existir por largos períodos en la atmósfera, en la tierra, en el agua o debajo de la superficie terrestre. Los procesos geológicos, como la meteorización, la erosión, el drenaje de agua y el movimiento de las placas continentales, juegan un papel en este reciclaje de materiales. Debido a que la geología y la química tienen un papel importante en el estudio de este proceso, el reciclaje de la materia inorgánica entre los organismos vivos y su entorno se denomina ciclo biogeoquímico.
Los componentes de las moléculas orgánicas se almacenan y reciclan constantemente como parte de su ciclo biogeoquímico. El agua, que contiene hidrógeno y oxígeno, es esencial para todos los procesos vivos. La hidrosfera es el área de la tierra donde se produce el movimiento y almacenamiento del agua. El agua puede ser líquida en la superficie y debajo de la superficie o congelada (ríos, lagos, océanos, aguas subterráneas, casquetes polares y glaciares) o existir como vapor de agua en la atmósfera. El carbono, que se encuentra en todas las macromoléculas orgánicas, es un componente importante de los combustibles fósiles. El nitrógeno, un componente importante de nuestros ácidos nucleicos y proteínas, es crítico para la agricultura humana. El fósforo, un componente importante del ácido nucleico (junto con el nitrógeno), es uno de los principales ingredientes en los fertilizantes artificiales utilizados en la agricultura y sus impactos ambientales asociados en nuestras aguas superficiales. El azufre, crítico para el plegamiento 3—D de las proteínas (como en la unión disulfuro), es liberado a la atmósfera por la quema de combustibles fósiles, como el carbón.
El ciclo de todos estos elementos está interconectado. Por ejemplo, el movimiento del agua es crítico para la lixiviación de nitrógeno y fosfato en ríos, lagos y océanos. Además, el océano en sí es un importante reservorio de carbono. Así, los nutrientes minerales son ciclados, ya sea rápida o lentamente, a través de toda la biosfera, de un organismo vivo a otro, y entre el mundo biótico y abiótico.
Puntos Clave
- El carbono, el nitrógeno, el hidrógeno, el oxígeno, el fósforo y el azufre se conservan y reciclan en la atmósfera, en la tierra, en el agua o debajo de la superficie terrestre.
- Los materiales se reciclan a través de la erosión, la intemperie, el drenaje del agua y el movimiento de las placas tectónicas.
- El agua es esencial para todos los procesos vivos, mientras que el carbono se encuentra en todas las macromoléculas orgánicas.
- El nitrógeno y el fósforo son componentes principales de los ácidos nucleicos y desempeñan un papel importante en la agricultura.
- El azufre juega un papel en el plegamiento tridimensional de las proteínas y es liberado a la atmósfera por la quema de combustibles fósiles.
Términos Clave
- hidrosfera: masa combinada de agua que se encuentra sobre, debajo y sobre la superficie de un planeta
- Ciclo biogeoquímico: ciclo de nutrientes minerales a través de ecosistemas y a través del mundo no vivo