Circulación de Materias y Energía en la Biosfera

Biosfera: es el conjunto formado por todos los seres vivos que habitan la tierra.
Ecosistema: es un sistema natural integrado por componentes vivos y no vivos que interactúan entre sí.
Ecosfera: es el conjunto formado por todos los ecosistemas que constituyen la tierra o, lo que es lo mismo, la ecosfera es el gran ecosistema planetario.
Biomas: son los diferentes ecosistemas que hay en la tierra.

Relaciones Tróficas: representan el mecanismo de transferencia energética de unos organismos a otros en forma de alimento. Se suelen representar mediante cadenas tróficas, que se unen mediante flechas los diferentes eslabones o niveles tróficos que la constituyen.
Productores: constituyen el primer nivel trófico y son los organismos autótrofos capaces de sintetizar materia orgánica. Entre ellos destacamos los fotosintéticos, seres vivos capaces de captar y transformar la energía luminosa en energía química mediante la fotosíntesis. El otro grupo son los quimiosintéticos, obtienen la energía necesaria para la síntesis de materia orgánica a partir de la oxidación de ciertas moléculas inorgánicas.
Consumidores: son una serie de organismos heterótrofos que utilizan la materia orgánica para llevar a cabo sus funciones vitales mediante mecanismos respiratorios. Podemos distinguir a los herbívoros o c. primarios que se alimentan de productores, los carnívoros o c. secundarios que se alimentan de herbívoros y los carnívoros finales que se alimentan de carnívoros.
Descomponedores: constituyen un organismo especial de organismos detritívoros que se encargan de transformar la materia orgánica en sales minerales que la constituyen, con lo que cierran el ciclo de la materia.

Parámetros Tróficos: son las medidas utilizadas para evaluar tanto la rentabilidad de cada nivel como la del ecosistema completo.
Biomasa: es la cantidad en peso de materia orgánica viva o muerta de cualquier nivel trófico o de cualquier ecosistema.
Producción: representa la cantidad de energía que fluye por cada nivel trófico. La producción primaria es la energía fijada por los organismos autótrofos y la producción secundaria la correspondiente al resto de los niveles tróficos. Hay que diferenciar:

Producción bruta: la cantidad de energía fijada por unidad de tiempo.
Producción neta: la energía almacenada en cada nivel por cada unidad de tiempo.

Productividad: es la relación que existe entre la producción neta y la biomasa.
Tiempo de Renovación: es el periodo que tarda en renovarse un nivel trófico o un sistema.
Eficiencia: representa el rendimiento de un nivel trófico o de un sistema.

Pirámides Ecológicas: el hecho de que solo pase un 10% de una cadena trófica a otra nos hace visualizar la cadena trófica como una especie de tarta de varios pisos decrecientes.
Existen varias pirámides:

Pirámide de Energía: representan el contenido energético de cada nivel trófico.
Pirámide de Biomasa: están elaboradas en función de la biomasa acumulada en cada nivel.
Pirámide de Números: se realizan mediante el recuento del número total de individuos que constituyen cada nivel.

Los Ciclos Biogeoquímicos: comprenden una serie de caminos realizados por la materia que escapa de la biosfera a través de otros sistemas antes de retornar a ella. El tiempo de permanencia es muy variable, denominándose almacén o reserva aquel lugar donde dicha permanencia es máxima.

El Ciclo del Carbono: este ciclo se encuentra dividido en dos fases:

a) Ciclo biológico en el que la propia biosfera controla los intercambios de este elemento con la atmósfera.
b) Ciclo biogeoquímico propiamente dicho, que controla las transferencias de CO2 entre la biosfera y los demás subsistemas.

El carbono se encuentra en la atmósfera formando tres tipos de compuestos: CO2, CO y CH4. La atmósfera y la hidrosfera intercambian CO2 por difusión directa. En la litosfera lo podemos encontrar de tres maneras diferentes: formando rocas carbonatadas, silicatos cálcicos o en forma de combustibles fósiles.
El Ciclo del Fósforo: el fósforo se encuentra mayoritariamente inmovilizado en los sedimentos oceánicos, formando parte de la litosfera. Su proceso de liberación es muy lento por depender del ciclo geológico, razón por la que constituye el principal factor limitante, considerándose por ello un recurso no renovable. Se trata de un constituyente importante de las biomoléculas, que además forma parte de estructuras rígidas como caparazones y huesos. Los PO3-4 son liberados de las rocas fosfatadas y cenizas volcánicas y transportados de forma insoluble por las aguas corrientes hasta los lagos o hasta el mar, donde se precipitan para formar los citados almacenes sedimentarios. El tiempo de permanencia en los ecosistemas es de 10.2-10.4 años, variando en función de la eficacia del sistema de almacenamiento o de reciclado.
El Ciclo del Nitrógeno: el nitrógeno es necesario para los seres vivos ya que es un elemento constituyente de los aminoácidos que forman las proteínas. Sin embargo, su presencia en ella es mínima. Por el contrario, en la atmósfera es el componente mayoritario. De hecho, actúa como reserva del mismo. La mayor parte del nitrógeno atmosférico se encuentra en forma inerte, por lo que resulta prácticamente inaccesible para los seres vivos.
El Ciclo del Azufre: este elemento se encuentra mayoritariamente almacenado en la hidrosfera en forma de sulfato. El ciclo de transferencia tierra-oceano es muy lento. Durante la evaporación de los lagos y mares poco profundos, el azufre se deposita formando los yesos. En la biosfera resultan imprescindibles para la síntesis de ciertas moléculas orgánicas. Los seres vivos, al morir, liberan H2S a la atmósfera y otros sistemas terrestres. El H2S así formado puede seguir dos caminos:

Uno ascendente, combinándose con hierro y precipitado en forma de piritas.
Otro descendente, hasta alcanzar lugares oxigenados.