Es a través de constantes ciclos biogeoquímicos que la vida en la Tierra se mantiene y renueva, dando continuidad a la evolución de las especies.
Los ciclos biogeoquímicos son el desplazamiento de elementos químicos entre los organismos vivos y la atmósfera. También llamados ciclos biogeoquímicos, interrelacionan componentes bióticos y abióticos.
La biogeoquímica o biogeoquímica es la ciencia que estudia los llamados procesos químicos que tienen lugar en la atmósfera y la hidrosfera. Estudia los flujos de elementos entre estos procesos químicos.
A través de los ciclos biogeoquímicos circulan los elementos esenciales para la vida. Ellos son: agua, carbono, oxígeno, nitrógeno y fósforo.
Los ciclos biogeoquímicos renuevan la vida
Los organismos toman elementos químicos de la naturaleza, los usan y luego los devuelven. Esto significa que la vida se renueva a partir de los mismos átomos. Es por eso que los componentes bióticos y abióticos están estrechamente relacionados entre sí.
Y si el organismo muere, sin embargo, su materia orgánica es digerida por los descomponedores, que son hongos y bacterias. Al final del proceso, los átomos que componían este organismo regresan al medio ambiente.
En la renovación del ciclo, tales átomos podrán ser nuevamente incorporados por otros seres vivos, ya que los utilizarán en la producción de sustancias orgánicas. Si no existiera este movimiento constante de los átomos, los elementos químicos de la vida ya no estarían presentes en la naturaleza.
Para que se produzca el ciclo biogeoquímico debe existir un reservorio de elementos químicos, en la corteza o en la atmósfera. También es fundamental la existencia de los seres vivos, ya que son los responsables del movimiento de los elementos químicos.
Clasificación de los Ciclos Biogeoquímicos
Los ciclos biogeoquímicos se clasifican en dos tipos básicos, según la naturaleza de su reservorio abiótico. El ciclo del gas tiene a la atmósfera como reservorio, al igual que el ciclo del nitrógeno y el ciclo del oxígeno.
El ciclo sedimentario tiene como reservorio la corteza terrestre, al igual que el ciclo del fósforo y el ciclo del agua.
Vale la pena recordar que los elementos esenciales para la vida participan en los ciclos biogeoquímicos. Ellos son: agua, carbono, oxígeno, nitrógeno y fósforo.
El ciclo del agua
Sin la presencia del agua no habría vida, ya que es imprescindible. Se encuentra en la naturaleza en tres estados físicos: sólido, líquido y gaseoso. Pero la gran mayoría se encuentra en forma líquida.
En el ciclo del agua se producen cambios en su estado físico, a través de la evaporación y la transpiración. Cuando el vapor alcanza las capas superiores de la atmósfera, se produce el enfriamiento y la condensación.
Después de la formación de las nubes, se produce la precipitación a través de la lluvia, devolviendo el agua a su estado líquido.
El ciclo del carbono
El carbono es el elemento que forma las moléculas orgánicas, ya sea por fotosíntesis o por respiración.
El ciclo del carbono, por tanto, se basa en la fijación de este elemento por parte de los autótrofos, a través de la fotosíntesis o la quimiosíntesis.
Estos autótrofos son capaces de fijar carbono a través de compuestos orgánicos. De esta manera, se ponen a disposición de los seres productores y, en consecuencia, de los consumidores y descomponedores.
Esto sucede a través de la cadena alimentaria. El CO2 regresa al medio ambiente al respirar, descomponer o quemar combustibles fósiles.
El ciclo del oxígeno
El ciclo del oxígeno es el movimiento de este elemento entre la atmósfera, la biosfera y la litosfera. Es liberado y utilizado por los seres vivos en diferentes formas químicas. La producción de oxígeno es principalmente a través de la fotosíntesis, que se reserva en la atmósfera, disponible para los seres vivos.
El oxígeno se puede encontrar en forma de O2 y CO2. En el primer caso, se utiliza en la respiración aeróbica de plantas y animales . Aquí la combinación de átomos de oxígeno e hidrógeno, en un proceso final, forman moléculas de agua.
El CO2 atmosférico se utiliza en el proceso de fotosíntesis. Sus átomos de oxígeno forman entonces parte de la materia orgánica de las plantas. Cuando las plantas respiran o se descomponen, el oxígeno regresa a la atmósfera integrando moléculas de agua y dióxido de carbono.
El ciclo del nitrógeno
Es curioso saber que la mayor parte del aire atmosférico no está compuesto por oxígeno, sino por nitrógeno. Alrededor del 78% de este aire contiene nitrógeno en forma de N2. Sin embargo, casi todos los seres vivos no pueden asimilar el nitrógeno atmosférico. Necesitan hacer uso de bacterias fijadoras de nitrógeno .
Hay cuatro especies de bacterias que participan en el ciclo del nitrógeno. Las bacterias fijadoras, por ejemplo, absorben el nitrógeno atmosférico y lo transmutan en amoníaco.
Las bacterias nitrificantes, que son quimiosintéticas, oxidan el amoníaco y lo transforman en nitrito y nitrato, que las plantas asimilan. Cuando los animales comen plantas , obtienen nitrógeno.
Las bacterias descomponedoras actúan cuando la materia orgánica se descompone, liberando amoníaco al medio ambiente. Las bacterias desnitrificantes degradan los compuestos nitrogenados (nitratos y amoníaco) por medios anaeróbicos. Así es como el gas nitrógeno se libera a la atmósfera.
El ciclo del fósforo
Las moléculas de ARN y ADN están compuestas de fósforo, que también se encuentra en los huesos y los dientes. En la naturaleza solo lo encontramos en forma sólida en las rocas, que al degradarse lo liberan al suelo y al agua.
Las plantas obtienen fósforo al absorber agua o suelo que lo contiene. Cuando los animales se alimentan de la planta, obtienen el fósforo que necesitan.
Sin embargo, cuando los animales y las plantas mueren, los descomponedores devuelven el fósforo a la naturaleza.
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