El ciclo de la materia en los ecosistemas. Elementos
Biolimitantes. Ciclos biogeoquímicos:
carbono, nitrógeno y fósforo. Conceptos básicos: materia inorgánica, materia orgánica, Productores, descomponedores, dióxido de carbono, carbonatos, Combustibles fósiles, nitrógeno atmosférico, amoniaco, nitritos, Nitratos, nitrificación, desnitrificación, fosfatos. Recuerda siempre que los ciclos materiales son cerrados (en el planeta no Se gana ni se pierde materia) y los ciclos de energía son abiertos( la energía Llega al planeta del sol y después de transformarse se disipa al espacio en forma de calor) Elementos biolimitantes. Son aquellos nutrientes esenciales para el desarrollo de un organismo que al estar Presentes en cantidades mínimas, limitan su crecimiento o cualquier otra respuesta del Mismo. Ciclos de nutrientes gaseosos (O, C, N): La atmósfera es la principal reserva. El proceso De circulación es relativamente cerrado y rápido, y no suele acarrear pérdidas de Elementos. Ciclos de nutrientes sedimentarios (S,P): El depósito principal es la litosfera. Los Procesos de meteorización liberan lenta, pero continuamente, los elementos presentes En las rocas y los incorporan al suelo. Estos ciclos son mucho más lentos y tienden a Estancarse al incorporarse el elemento a los sedimentos profundos del océano o de Lagos profundos, quedando inaccesible tanto para los organismos como para el reciclaje Continuo. Ley del mínimo: Liebig descubríó que el rendimiento de las plantas suele estar Limitado no sólo por los nutrientes necesarios en grandes cantidades (CO2 y H2O), que Suelen abundar en el medio, sino por algunos elementos que se necesitan en cantidades Mínimas pero que escasean en el suelo (P, K, Mg,..) La “ley del mínimo de Liebig” dice que el nutriente disponible sólo en cantidades Mínimas es el que limita la producción, aún cuando los demás estén en cantidades Suficientes. CICLOS BIOGEOQUÍMICOS: Es el recorrido que sigue un elemento químico en la naturaleza; es captado en el medio Ambiente por los seres vivos, pasa de un ser vivo a otro y vuelve otra vez al medio. Los Organismos descomponedores contribuyen de forma decisiva en el reciclaje de estos Elementos; gracias a estos ciclos los seres vivos interaccionan con la atmósfera, geosfera E hidrosfera. La velocidad a la que se producen estos ciclos depende de la naturaleza del elemento En cuestión; la lignina y madera se conservan durante mucho tiempo en el sotobosque Formando el humus. A veces los elementos quedan secuestrados durante mucho Tiempo, este el caso del carbono o el fósforo (carbón o sedimentos marinos Respectivamente). CICLO DEL CARBONO Controla las transferencias entre los demás subsistemas. En la hidrosfera, el carbono se encuentra disuelto en el agua marina en forma de CO2, Bicarbonatos y carbonatos, en una proporción entre ellos que se mantiene en equilibrio. De la atmósfera se absorbe CO2 y los ríos aportan iones calcio y bicarbonatos. En la atmósfera, el carbono se encuentra en forma de: CO2 (358ppm), CO (0,1ppm) y CH4 (1,6ppm). En la litosfera lo podemos encontrar formando rocas carbonatadas y combustibles Fósiles. El CO2 atmosférico se disuelve con facilidad en agua para formar ácido carbónico que Ataca a los carbonatos según la reacción: CO2 + H2O + CaCO3 Ca+++ 2HCO3 – Al llegar al mar, parte del carbono precipita en el fondo en forma de carbono orgánico y En forma de carbono inorgánico (caliza de las conchas y corales) aunque sólo por encima De la lisoclina (profundidad de las aguas marinas a partir de la cual son disueltos los Restos carbonatados). A la atmósfera pasa oxígeno (no consumido en la respiración) y también parte del CO2. Los seres fotosintetizadores (algas y metafitas) son los que retiran CO2 de atmósfera y Todos los seres aerobios mediante la respiración celular, oxidando la materia orgánica, Devuelven el CO2 a la atmósfera. CICLO DEL NITRÓGENO Los principales componentes nitrogenados atmosféricos son: – N2, forma mayoritaria de presentación de este elemento en la atmósfera, es Una molécula inerte e inaccesible para casi todos los seres vivos. – NH3 procedente de las erupciones volcánicas o de la putrefacción de los Organismos vivos. – NO, N2O y NO2 (denominados NOx); compuestos que pueden difundir hacia los Otros sistemas terrestres. Proceden del suelo, de las emisiones volcánicas, así como de La oxidación espontánea del N2 durante las tormentas eléctricas. El ser humano ha incrementado dichas emisiones como resultado del abonado excesivo Y de los procesos de combustión a altas temperaturas, provocadas por el paso de aire Por la cámara de combustión de los motores. FASES DEL CICLO DEL NITRÓGENO: Fijación (Atmosférica y Biológica); Amonificación; Nitrificación y Desnitrificación. FIJACIÓN Los organismos capaces de fijar el Nitrógeno atmosférico pueden ser: Fijadores simbióticos como las bacterias y hongos (asociación de las bacterias Rhizobium con las raíces de leguminosas) Fijadores de nitrógeno de vida libre; entre ellos están las bacterias del género Azotobacter (areobias) y Clostridium (anaerobias) Gracias al uso indiscriminado de fertilizantes hay un 10% más de nitrógeno fijado Anualmente que el que habría naturalmente. Esto puede provocar la eutrofización De las aguas continentales. AMONIFICACIÓN Cuando se incorpora el nitrógeno como nitrato en el seno de los organismos por Asimilación y anabolismo, estos se desechan por su metabolismo (urea, ácido úrico). En El ambiente estos elementos son transformados por organismos descomponedores a Una forma inorgánica (NH3, amoniaco) NITRIFICACIÓN El amoniaco se transforma en nitrato mediante el proceso de nitrificación; son Responsables bacterias quimiosintéticas del suelo. El proceso se suele hacer en dos Fases: las del género Nitrosomonas que convierten el amoniaco en nitrito y las del Género Nitrosobacter que pasan el nitrito a nitrato. En los océanos no se sabe muy Exactamente cómo es este proceso. DESNITRIFICACIÓN Consiste en la conversión del anión nitrato en nitrógeno molecular o gaseoso. La realizan Hongos y bacterias como las Pseudomonas en anerobiosis de suelos encharcados con Materia orgánica.
carbono, nitrógeno y fósforo. Conceptos básicos: materia inorgánica, materia orgánica, Productores, descomponedores, dióxido de carbono, carbonatos, Combustibles fósiles, nitrógeno atmosférico, amoniaco, nitritos, Nitratos, nitrificación, desnitrificación, fosfatos. Recuerda siempre que los ciclos materiales son cerrados (en el planeta no Se gana ni se pierde materia) y los ciclos de energía son abiertos( la energía Llega al planeta del sol y después de transformarse se disipa al espacio en forma de calor) Elementos biolimitantes. Son aquellos nutrientes esenciales para el desarrollo de un organismo que al estar Presentes en cantidades mínimas, limitan su crecimiento o cualquier otra respuesta del Mismo. Ciclos de nutrientes gaseosos (O, C, N): La atmósfera es la principal reserva. El proceso De circulación es relativamente cerrado y rápido, y no suele acarrear pérdidas de Elementos. Ciclos de nutrientes sedimentarios (S,P): El depósito principal es la litosfera. Los Procesos de meteorización liberan lenta, pero continuamente, los elementos presentes En las rocas y los incorporan al suelo. Estos ciclos son mucho más lentos y tienden a Estancarse al incorporarse el elemento a los sedimentos profundos del océano o de Lagos profundos, quedando inaccesible tanto para los organismos como para el reciclaje Continuo. Ley del mínimo: Liebig descubríó que el rendimiento de las plantas suele estar Limitado no sólo por los nutrientes necesarios en grandes cantidades (CO2 y H2O), que Suelen abundar en el medio, sino por algunos elementos que se necesitan en cantidades Mínimas pero que escasean en el suelo (P, K, Mg,..) La “ley del mínimo de Liebig” dice que el nutriente disponible sólo en cantidades Mínimas es el que limita la producción, aún cuando los demás estén en cantidades Suficientes. CICLOS BIOGEOQUÍMICOS: Es el recorrido que sigue un elemento químico en la naturaleza; es captado en el medio Ambiente por los seres vivos, pasa de un ser vivo a otro y vuelve otra vez al medio. Los Organismos descomponedores contribuyen de forma decisiva en el reciclaje de estos Elementos; gracias a estos ciclos los seres vivos interaccionan con la atmósfera, geosfera E hidrosfera. La velocidad a la que se producen estos ciclos depende de la naturaleza del elemento En cuestión; la lignina y madera se conservan durante mucho tiempo en el sotobosque Formando el humus. A veces los elementos quedan secuestrados durante mucho Tiempo, este el caso del carbono o el fósforo (carbón o sedimentos marinos Respectivamente). CICLO DEL CARBONO Controla las transferencias entre los demás subsistemas. En la hidrosfera, el carbono se encuentra disuelto en el agua marina en forma de CO2, Bicarbonatos y carbonatos, en una proporción entre ellos que se mantiene en equilibrio. De la atmósfera se absorbe CO2 y los ríos aportan iones calcio y bicarbonatos. En la atmósfera, el carbono se encuentra en forma de: CO2 (358ppm), CO (0,1ppm) y CH4 (1,6ppm). En la litosfera lo podemos encontrar formando rocas carbonatadas y combustibles Fósiles. El CO2 atmosférico se disuelve con facilidad en agua para formar ácido carbónico que Ataca a los carbonatos según la reacción: CO2 + H2O + CaCO3 Ca+++ 2HCO3 – Al llegar al mar, parte del carbono precipita en el fondo en forma de carbono orgánico y En forma de carbono inorgánico (caliza de las conchas y corales) aunque sólo por encima De la lisoclina (profundidad de las aguas marinas a partir de la cual son disueltos los Restos carbonatados). A la atmósfera pasa oxígeno (no consumido en la respiración) y también parte del CO2. Los seres fotosintetizadores (algas y metafitas) son los que retiran CO2 de atmósfera y Todos los seres aerobios mediante la respiración celular, oxidando la materia orgánica, Devuelven el CO2 a la atmósfera. CICLO DEL NITRÓGENO Los principales componentes nitrogenados atmosféricos son: – N2, forma mayoritaria de presentación de este elemento en la atmósfera, es Una molécula inerte e inaccesible para casi todos los seres vivos. – NH3 procedente de las erupciones volcánicas o de la putrefacción de los Organismos vivos. – NO, N2O y NO2 (denominados NOx); compuestos que pueden difundir hacia los Otros sistemas terrestres. Proceden del suelo, de las emisiones volcánicas, así como de La oxidación espontánea del N2 durante las tormentas eléctricas. El ser humano ha incrementado dichas emisiones como resultado del abonado excesivo Y de los procesos de combustión a altas temperaturas, provocadas por el paso de aire Por la cámara de combustión de los motores. FASES DEL CICLO DEL NITRÓGENO: Fijación (Atmosférica y Biológica); Amonificación; Nitrificación y Desnitrificación. FIJACIÓN Los organismos capaces de fijar el Nitrógeno atmosférico pueden ser: Fijadores simbióticos como las bacterias y hongos (asociación de las bacterias Rhizobium con las raíces de leguminosas) Fijadores de nitrógeno de vida libre; entre ellos están las bacterias del género Azotobacter (areobias) y Clostridium (anaerobias) Gracias al uso indiscriminado de fertilizantes hay un 10% más de nitrógeno fijado Anualmente que el que habría naturalmente. Esto puede provocar la eutrofización De las aguas continentales. AMONIFICACIÓN Cuando se incorpora el nitrógeno como nitrato en el seno de los organismos por Asimilación y anabolismo, estos se desechan por su metabolismo (urea, ácido úrico). En El ambiente estos elementos son transformados por organismos descomponedores a Una forma inorgánica (NH3, amoniaco) NITRIFICACIÓN El amoniaco se transforma en nitrato mediante el proceso de nitrificación; son Responsables bacterias quimiosintéticas del suelo. El proceso se suele hacer en dos Fases: las del género Nitrosomonas que convierten el amoniaco en nitrito y las del Género Nitrosobacter que pasan el nitrito a nitrato. En los océanos no se sabe muy Exactamente cómo es este proceso. DESNITRIFICACIÓN Consiste en la conversión del anión nitrato en nitrógeno molecular o gaseoso. La realizan Hongos y bacterias como las Pseudomonas en anerobiosis de suelos encharcados con Materia orgánica.