Los ciclos biogeoquímicos comprenden una serie de cambios realizados por la materia, q escapa de la biosfera a través de otros sistemas antes de retornar a ella. El tiempo de permanencia de los elemenntos en los distintos medios es muy variable, denominándose almacén o reserva aquel lugar donde la permaneencia es máx. Estos ciclos tienden a ser cerrados, sin embargo las actividades humanas ocasionan la apartura y aceleración de los mismos. Con esto se incumple un principio de sostenibilidad del funcionamiento de los ecosistemas: reciclar al máx la materia, de forma q se obtengan nutrientes, q no escapen a otros lugares y q no se produzcan desechos.
Oxígeno El oxígeno surgio en la atmósfera como consecuencia de la aparición de los organismos fotosintéticos y, cuando hubo suficiente cantidad, aparecieron los seres vivos q lo utilizan para obtener energía por oxidación de la materia orgánica (respiración). Este ciclo es muy complejo debido al gran numero de formas y combinaciones químicas en q se presenta el exígeno. Se presenta como oxígeno molecular (O2), formando parte del agua (H2O), en comp inorgánicos y en materia orgánica de seres vivos, en el suelo o en sedimentos. Este ciclo se resume en q los organismo fotosintéticos toman el oxígeno incorporado en la molécula de agua y durante la fotosíntesis ésta se rompe liberando el oxígeno en forma de oxígeno molecular, q es utilizado por los seres vivos en la respiración q lo transforman de nuevo en moléculas de agua. Puede tener dos salidas más: queda atrapado en los sedimentos orgánicos del fondo marino y una parte del oxígeno q oxida a los minerales de la superficie terrestre quedando retenido en la geosfera.
Carbono La funte principal de carbono, q sirve a los seres vivos como base para formar materia orgánica, es el CO2 atmosférico y disuelto en el agua. Los productores, organismos con clorofila, lo asimilan al realizar la fotosíntesis, transformándolo en carono inorgánico q sirve de alimento a los siguientes niveles de consumidores. El carbono vuleve a la atmósfera, en forma de CO2, por la respiraciçon de los seres vivos y por la descomposición de sus restos y cadáveres, lo q constituye la fase biológica del ciclo. Pero la atmósfera tmbn recupea CO2 gracias a procesos geológicos como la actividad volcánica, la combustión de pretróleo y derivados, de carbones y d bosques(parte geológicadel ciclo). El consumo excesivo de estos combustibles está haciendo q los niveles de CO2 en la atmósfera sean alarmantes, repercutiendo sobre el medio ambiente en forma de cambios climáticos, calentamiento de la Tierra…
Nitrógeno Es muy abundante en la atmósfera (78%), pero muy pocos organismos pueden utilizarlo de forma gaseosa, por lo q es necesario q primero se fije al suelo. Las principales bacterias fijadoras son: Azotobacter, Rhizobium,Clostridium) Los animales no pueden utilizar el nitrógeno de la atmósfera, lo obtienen en forma de proteínas cuando se alimentan de plantas o de otros animales. El nitrógeno regresa de nuevo al ciclo a través de productos de deshecho o de los cadáveres, en forma de amoniaco o compuestos de amonio. A continuación, las bacterias nitrosificantes transforman el amoniaco en nitritos y las bacterias nitrificantes los nitritos en nitratos q ya pueden ser asimilados por los vegetales. Los nitratos son directamente absorbidos por lo vegetales a través de sus raíces y forman parte de sus proteínas. El nitrógeno se reintegra de nuevo a la atmósfera gracias a la acción de las bacterias desnitrificantes, q convierten los nitratos en nitrógeno molecular. En la agricultura biológica se utiliza el abonado verde q consiste en alternar las cosechas de cultivos de leguminosas forrajeras, fijadoras de nitrógeno, lo cual beneficia tanto al suelo como al ganado q se alimenta de dichas plantas.
Fósforo El principal depósito de este elemento lo constituyen los yacimientos minerales de fosfatos inorgánicos contenidos en rocas sedimentarias de la litosfera. Cuando estos fosfatos se disuelven en el agua son absorbidos por las plantas incorporándose a sus estructuras orgánicas de donde pasan a los animales, en los q, junto con el Ca, intervienen en la constitución de huesos y dientes.Cuando los seres vivos mueren, los descomponedores actúan sobre sus esqueletso , ricos en fosfatos, produciendose nuevamente depósito del fósforo en el suelo. Algunos restos de animales ricos en fosfatos se depositan en el fondo del mar, de donde el fósforo pasa a los peces. Estos sirven de alimento a las aves acuáticas, las cuales producen heces enriquecidas en fósforo, formando grandes depósitos de guano, utilizado como abono por su capacidad de enriquecer el suelo en este micronuetriente. Este ciclo no es perfecto ya q se va produciendo una gradual acumulación de este elemento en los fondo marinos. El fósforo q procede en su totalidad de la erosión de las rocas fosfatadas pasa al suelo y al mar, sin embargo en el mar no se aprovecha completamente ya q, por una parte se incorpora al sedimento de fondo, y por otra, el fitoplancton marino q muere, cae y se acumula tmbn en esa zona. El resultado es fósforo inmovilizado en los fondos marinos.
Azufre Se encuentra mayormente almacenado en la hidrosfera en forma de sulfato. Durante la evaporación de lagos y mares poco profundos, el azufre se deposita formando yesos, por lo que los sulfatos son abundantes en los suelos. En la biosfera resulta imprescindible para la síntesis de ciertas moléculas orgánicas, pero solo las plantas, bacterias y hongos son capaces de inorporarlo directamente en forma de SO4 2- para reducirlos a SO3 y posteriormente a H2S utilizable en la biosíntesis vegetal. De esta manera pueden pasar al resto de niveles tróficos. Los seres vivos al morir liberan H2S a la atmósfera y otros sistemas terrestres. En los océanos profundos y lugares pantanosos, en ausencia de O2, el sulfato es reducido a H2S mediante la acción de ciertas bacetrias sulfatorreductoras. Durante el proceso se libera O2 q es aprovechado por otros microorganismo para la respiración. El H2S formado puede seguir dos caminos: -Descendente, combinandose con hierro y precipitando en forma de piritas, son liberados mediante volcanes o quema de comb fósiles. -Ascendente, hasta lugares oxigenados donde se convierte en SO4 2- mediante fotosíntesis o quimiosíntesis./ El paso de H2S del océano a la atmósfera es llevado a cabo por unas algas lllmadas algas DMS. Al morir masivamente estas algas, liberan dimetil sulfuro a la atmósfera donde reaccionara para formar ácido sulfúrico, q hace el papel de núcleo de condensación sobre el q precipita el vapor de agua atmosférico, formando pequeñas gotas de agua q constituyen las nubes. Al precipitar sobre la tierra en forma de lluvia devuelven el azufre al mar o al continente con lo q se cierra el ciclo.