Circulación y ciclos en la biosfera

UNIDAD 4: CIRCULACIÓN DE MATERIA Y
ENERGÍA EN LA BIOSFERA

* Introducción
* Relaciones tróficas
* El ciclo de materia y flujo de energía
* Las pirámides ecológicas
* Factores limitantes de la producción
primaria
* Los ciclos biogeoquímicos

INTRODUCCIÓN

Es el conjunto formado por todos los
Biosfera
seres vivos que habitan la Tierra.

Sistema abierto Se producen entradas y
salidas de materia y
energía

INTRODUCCIÓN

Es un sistema natural integrado por componentes
Ecosistema
vivos y no vivos que interactúan entre sí.

Biocenosis
ECOSISTEMA Se compone por
Biotopo Biocenosis o comunidad
Biotopo

Parte abiótica del vivos que conviven en el
Conjunto de seres ecosistema: humedad,
temperatura, que se relacionan entre ellos
ecosistema y gases, salinidad,…

INTRODUCCIÓN

La biosfera es la biocenosis de
la ecosfera

Es el conjunto formado por todos los ecosistemas de
Ecosfera
la Tierra, o sea, es el gran ecosistema planetario.

Sistema cerrado Se producen entradas y
salidas de energía, pero
no de materia

INTRODUCCIÓN

Biomas Son los diferentes ecosistemas que hay en la Tierra

Zona climática: Zona climática:
Templada
Fría Templada
Fría

Zona climática:
Zona climática:
Cálida
Cálida
ESTEPA
DESIERTO FRÍO BOSQUE
TUNDRA
TAIGA
MEDITERRÁNEO
CADUCIFOLIO

DESIERTO
BOSQUE
SABANA
ECUATORIAL
TROPICAL
CÁLIDO

RELACIONES TRÓFICAS

Relaciones Representan el mecanismo de transferencia energética de
tróficas unos organismos a otros en forma de alimento.
Se
re
pr
es
en
ta
n
m
ed
ian
te

CADENAS TRÓFICAS están formada por una serie de organismos de un ecosistema
ordenados linealmente y en la cual, cada individuo come al que le precede.

NIVELES TRÓFICOS productores, consumidores y descomponedores


CADENAS TRÓFICAS están formada por una serie de organismos de un ecosistema
ordenados linealmente y en la cual, cada individuo come al que le precede.

¿Qué cadena trófica podemos
obtener observando la figura?

PLANTA ACUÁTICA

SALTAMONTES

RANA

ZORRO


NIVELES TRÓFICOS

PRODUCTORES: Son autótrofos (capaces
de convertir materia inorgánica en CONSUMIDORES: Heterótrofos
orgánica) (utilizan la materia orgánica
producida por los autótrofos)

CONSUMIDOR
SECUNDARIO
CONSUMIDOR
PRIMARIO

DESCOMPONEDORES: Son
heterótrofos que descomponen restos
orgánicos hasta materia útil para los
productores


NIVELES TRÓFICOS Productores

Primer nivel trófico Se dividen en

Fotosintéticos Quimiosintéticos
Dependen de la luz, son
Dependen de la luz, son Independientes de la luz, son
Independientes de la luz, son
las algas, las plantas, las
las algas, las plantas, las bacterias autótrofas. Obtienen
bacterias autótrofas. Obtienen
cianobacterias yyalgunas
cianobacterias algunas energía de la oxidación de
energía de la oxidación de
bacterias
bacterias moléculas inorgánicas
moléculas inorgánicas
(compuestos del S, N o Fe)
(compuestos del S, N o Fe)

Glucosa


NIVELES TRÓFICOS Productores

Se usa para

Usarla por los fotosintéticos en Se almacena en los tejidos
la respiración vegetales y puede ser
transferida al resto de niveles
tróficos


NIVELES TRÓFICOS Consumidores

Heterótrofos que usan la materia orgánica
Consumidores primarios o herbívoros: Se
producida por los autótrofos, de forma
alimentan de los productores y son el 2º nivel
directa o indirecta para realizar sus
trófico
funciones vitales por mecanismos
respiratorios Consumidores secundarios o carnívoros:
Son el tercer nivel trófico y se alimentan de
herbívoros

Carnívoros finales: Se alimentan de los
carnívoros y constituyen el 4º nivel


NIVELES TRÓFICOS Consumidores

Por lo general cada
organismo de un
ecosistema se alimenta
de diversas fuentes.

Una RED TRÓFICA es el
conjunto de cadenas
tróficas interconectadas
que pueden establecerse
en el ecosistema.

Omnívoros: Senecrófagos: Se alimentan de cadáveres
Saprofitos o o alimentan de más de un nivel trófico y es
Carroñeros detritívoros: Consumen todo tipo de detritus
un carácter adaptativo que garantiza la supervivencia


NIVELES TRÓFICOS Descomponedores

Heterótrofos de un tipo especial de detritívoros
que transforman la materia orgánica en
inorgánica útil para los productores

Materia
Materia
orgánica
orgánica

PRODUCTORES DESCOMPONEDORES

Materia
Materia
inorgánica
inorgánica

CICLO DE MATERIA Y FLUJO DE ENERGÍA

Ecosistemas
Sigue
n prin
cipio
s de
SOSTENIBILIDAD NATURAL

Reciclan la materia al máximo obteniendo nutrientes que
no se escapen y sin producir desechos no utilizables

Usan la luz solar como fuente de energía


Se transmiten en los
Materia y Relaciones alimentarias entre
energía ecosistemas por
organismos

Flujo de energía (abierto) El reciclado de la materia (cerrado)


El reciclado de la materia (cerrado)

BIODEGRADABLE
Es
Materia
Materia
orgánica
orgánica

Vía aerobia
DESCOMPONEDORES
Lo pueden hacer
por
Vía anaerobia

Materia
Materia
inorgánica
inorgánica

Vuelve a ser utilizada por los productores

Se recicla y no se pierde


El reciclado de la materia (cerrado)

El ciclo de la materia tiende a ser cerrado

A veces los nutrientes se escapan de la biosfera por:
Gasificación: Hacia la atmósfera
Lixiviado: Lavado y arrastre de los materiales solubles del suelo
Transformación en combustibles: Se almacenan en la litosfera


Flujo de energía (abierto)

La energía solar entra mediante
fotosíntesis en las cadenas tróficas

Pasa de unos eslabones a
otros mediante el alimento

Sale en forma de calor

El flujo de energía es abierto Flujo abierto y unidireccional


Flujo de energía (abierto)

Regla del 10%: La energía Se cumple la primera ley de la termodinámica:
que pasa de un nivel trófico es La energía entrante en la cadena trófica = Energía
aproximadamente el 10% de la acumulada en cada nivel en forma de biomasa + Calor
acumulada en el desprendido

La disminución del flujo de energía hace que el nº de
eslabones tróficos sea reducido (no más de 5)


Parámetros tróficos

Biomasa (B)

Son medidas para Producción (P)
evaluar la rentabilidad
de cada nivel trófico o Productividad
de un ecosistema Tiempo de renovación
Eficiencia


Cantidad de materia orgánica de un nivel
trófico o de un ecosistema
Biomasa (B)

Incluye Se mide

M.O. viva Con unidades de masa (kg, g, mg,..)
Fitomasa o con unidades de energía (1 g de
Zoomasa materia orgánica = 4 o 5 kcal)
M.O. muerta o necromasa
Se calcula haciendo referencia a su
cantidad por área o volumen (g C/cm2 ,
kg C/m2, …)

Es la manera que tiene la biosfera de
almacenar energía solar



Biomasa (B)

En forma de biomasa
es como se transfiere
la energía de unos
niveles a otros a lo
largo de la cadena
trófica.


Representa la cantidad de energía que
Producción (P) fluye por cada nivel trófico

Se expresa como

Producción primaria
Se
g C/m · día, kcal/ha · año,…
2
divide Energía fijada por los
Energía fijada por los
en organismos autótrofos
1 J = 0,24 cal organismos autótrofos

Vatio (J/s)
Producción secundaria

Corresponde al resto
Corresponde al resto
de niveles tróficos
de niveles tróficos


PRODUCCIÓN BRUTA (Pb)
Parámetros tróficos Energía fijada en cada nivel trófico por
unidad de tiempo
Producción (P)
Productores  total fotosintetizado/ día o año
Producción primaria
Consumidores 
alimento asimilado/alimento ingerido
Producción secundaria En ambos casos hay
que diferenciar

PRODUCCIÓN NETA (Pn)
Energía almacenada en cada nivel
trófico por unidad de tiempo

Representa el aumento de biomasa
por unidad de tiempo
Se obtiene restando a la Pb la energía consumida
en el proceso respiratorio de automantenimiento
Pn = Pb - R



Producción (P)

Energía solar

Respiración
Respiración Respiración

Pb Pn Pb Pn
Productores PPn de los carnívoros
PPb herbívoros
Energía no E no utilizada E no
Calor Energía no asimilada asimilada
Descom-
utilizada
ponedores



Producción (P)

• Primer nivel. • Resto de los niveles.
– Sólo entre un 2 y un 5 % de la energía – Sólo el 10% de la energía acumulada por
solar incidente es aprovechada por la los productores en forma de biomasa se
fotosíntesis y transformada en materia transfiere a los herbívoros. Se pierde
orgánica. energía en forma de calor y con las heces.



Relación entre la producción neta (cantidad
de energía almacenada por unidad de
Productividad tiempo) y la biomasa (materia orgánica total) Pn/B

Conocida como tasa de renovación
Mide la velocidad con que
se renueva la biomasa

Período que tarda en renovarse un nivel
Tiempo de renovación
trófico o sistema B/Pn

Se mide en
Días, años,…


Representa el rendimiento de un nivel trófico
o de un sistema y se calcula con el cociente
Eficiencia salidas/entradas
Se valora desde
deferentes tipos de vista

Eficiencia de los productores Energía asimilada/energía incidente

< 2% (corresponde a la producción bruta)
< 2% (corresponde a la producción bruta)

Pn/Pb Cantidad de energía incorporada respecto al total asimilado

10 – 40% en el fitoplacton >50% vegetación terrestre
10 – 40% en el fitoplacton >50% vegetación terrestre

En consumidores Pn/alimento total ingerido o engorde/alimento
ingerido


Fracción de la producción neta de un determinado nivel
que se convierte en producción neta del nivel siguiente
Eficiencia
ecológica (PN/PN del nivel anterior) · 100

Teniendo en cuenta la regla del 10 % es más rentable (eficiente)
alimentarse del primer nivel ya que se aprovecha más la energía y se
puede alimentar a un mayor número de individuos.
(Referencia al vegetarianismo como movimiento ecológico).

RESUMEN
PARÁMETROS TRÓFICOS

PRODUCTIVIDAD TIEMPO DE EFICIENCIA
BIOMASA PRODUCCIÓN
Tasa de renovación RENOVACIÓN

La cantidad de energía
Es el tiempo que tarda
Cantidad de Materia almacenada por
Energía por en renovarse un nivel trófico
Orgánica unidad de tiempo
cada nivel trófico o un ecosistema
Por nivel trófico o en un
en todo el ecosistema eslabón o ecosistema
Se puede medir en
en relación con
días, años, ...
SECUNDARIA la materia orgánica total
Niveles consumidores

PRIMARIA
Nivel de productores El porcentaje de energía
Pn / B B / Pn que es transferida desde un
g C/m2 . día nivel trófico al siguiente
g C/cm2 Kcal/ha . año
kg C/m2 Es la parte
tm C/ha de la producción neta
de un determinado
P. BRUTA P. NETA nivel trófico que se
convierte en
Pn/Pn del nivel anterior . 100 Pn del nivel siguiente

Energía fijada Energía almacenada Pn/Pb . 100
Mide la cantidad de energía
por unidad de tiempo por unidad de tiempo incorporada a un nivel trófico
respecto del total asimilado
Pn = Pb - R


Observa el siguiente dibujo en el que se expresa el destino de la energía
de los alimentos en kilocalorias en el caso de un herbívoro durante un día.

• a) Calcula la producción bruta, la producción neta, la eficiencia y la
productividad, teniendo en cuenta que la vaquita pesa 500 kg.
• b) Si “ al aumentar la produccion bruta de un individuo, aumenta su
producción neta; al aumentar ésta, aumenta la biomasa; pero al
aumentar la biomasa, aumenta la respiración; y al aumentar ésta
última, disminuye la producción neta”. Dibuja y explica el diagrama
causal y aplícalo al caso de esta vaquita.


El problema ambiental de la bioacumulación
http://cienciassobrarbe.wordpress.com/2011/05/19/bioacumulacion/
Energía solar
Materia inorgánica

Productores Consumidores Consumidores Consumidores
primarios secundarios terciarios

Descomponedores

Los contaminantes del medio ingresan en las cadenas tróficas y se
transfieren junto con la materia y la energía de unos a otros niveles



Proceso de acumulación de sustancias tóxicas o de
compuestos orgánicos sintéticos, en organismos vivos,
Bioacumulación en concentraciones cada vez mayores y superiores a
las registradas en el medio ambiente.

Ocurre cuando las sustancias
ingeridas no pueden ser
descompuestas ni excretadas

Se mide por el factor de
bioconcentración: Relación
entre la concentración en el
organismo y el aire o agua
circundante

La sustancia puede provenir del La vía de entrada puede ser
suelo, aire, agua o seres vivos digestiva, respiratoria o cutánea

Al no metabolizarse se acumula Altas concentraciones causan lesiones o la muerte y la
en grasas y órganos internos concentración se eleva al subir en la cadena trófica



A la vista del siguiente gráfico, calcular la concentración de PCBs (Policloruros de
bifenilo) en las gambas y en las gaviotas del lago Ontario, teniendo en cuenta que se
presentan los factores de bioconcentración de cada una de las especies en la
cadena alimentaria.

LAS PIRÁMIDES ECOLÓGICAS

Representan gráficamente como varía una característica entre los diferentes
niveles tróficos

Cada nivel se representa por
un piso de la pirámide
consumidores terciarios
La base es el nivel de los
consumidores secundarios productores y encima están
por orden los demás niveles
consumidores primarios

La altura de los pisos es igual
productores y la anchura es proporcional a
la característica que se
representa (energía
acumulada, biomasa o nº de
individuos)

3

Tipos de
pirámides tróficas

Pirámide de energía
Pirámides de
biomasa

Pirámides de números

Pirámides de energía

• Cada piso de la pirámide representa la energía almacenada por cada nivel trófico

• Es la única que nunca puede ser invertida, pues ningún nivel puede tener menos
energía que el siguiente al que sustenta (regla del 10%)

Pirámides de biomasa

• En cada piso se representa a biomasa (cantidad de materia orgánica)

• Lo normal es que al ascender los pisos sean menores, ya que la
materia orgánica se usa para producir energía (regla del 10%)


• En ecosistemas terrestres la biomasa de los consumidores primarios es muy
pequeña al compararla la de los productores (grandes diferencias en los niveles)


• En algunos ecosistemas acuáticos pueden darse casos de pirámides de
biomasa invertidas

• En estos casos biomasa de los productores es
menor, pero crecen y se reproducen con rapidez


• En cada piso se representa el nº total de individuos


• No tienen en cuenta el tamaño del individuo

• Puede haber pirámides invertidas

FACTORES LIMITANTES DE LA PRODUCCIÓN PRIMARIA

Constituyen la base de las
Producción primaria cadenas tróficas

Se puede Energía fijada por los
Energía fijada por los
aumentar organismos autótrofos
organismos autótrofos Para conseguir más alimentos
controlando es necesario su incremento
sus

Ley del mínimo de LIEBEG:
Factores limitantes El crecimiento de una especie vegetal se ve limitado
por el único elemento que se encuentra en una
cantidad inferior a la mínima necesaria y que actúa
como factor limitante

Factor del medio (luz, Tª, humedad) o elemento
(P,N,Ca, K,…) que escasea en el medio, y que
limita el crecimiento de los seres vivos


Energía necesaria
en la fotosíntesis
Se diferencian en

Energía interna Cantidad de luz solar utilizada
(0,06 - 0,09 % del total incidente)

Energías externas También necesarias para la producción primaria

Energías de procedencia solar, Aportadas por seres humanos,
las ENERGÍAS EXTERNAS: ENERGÍAS DE APOYO Y AUXILIARES:
Ciclo del agua, vientos, Maquinaria, riego, invernaderos,
desplazamientos de aguas, plaguicidas, abonos químicos,
variaciones de temperatura, selección de semillas,
lluvias, movimientos de nutrientes combustibles fósiles,..


Limitan la producción primaria en áreas continentales
Si aumentan aumenta la producción primaria
Temperatura y humedad
Factores limitantes
de la Falta de nutrientes
producción primaria
Luz y disposición de las unidades fotosintéticas

Un aumento incrementa la producción, pero si
aumenta en exceso decrece bruscamente. Ya
que las enzimas fotosintéticas se desnaturalizan.



RuBisCO (ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa oxigenasa)

[O2] 21%
[CO2] 0,03%

[O2] > 21%
y/o
[CO2] < 0,03%

Esta enzima se ve condicionada
también por las concentraciones de
oxígeno y dióxido de carbono.



Atmósfera:
21 % de O2 y 0’03 % CO2

CO2

RuBisCo Fotosíntesis

H2O

Formación de materia
orgánica y desprendimiento
de oxígeno



Si bajan los niveles de CO2 y
suben los niveles de O2

O2

Fotorrespiración RuBisCo

No se forma materia
orgánica
Proceso parecido a la respiración
Se consume oxígeno y se
Ocurre en presencia de luz
desprende CO2
a la vez que la fotosíntesis, que se ralentiza

Disminuye la eficiencia fotosintética
El proceso sigue hasta
equilibrar los niveles de Se rebaja la producción de materia
ambos gases orgánica



PLANTAS C3

Según ocurran los
Según ocurran los
procesos de fotosíntesis yy
procesos de fotosíntesis
fotorrespiración las plantas
fotorrespiración las plantas
de dividen
de dividen

PLANTAS C4

Según el nº de C que
contiene el primer
compuesto sintetizado en
su proceso fotosintético



PLANTAS C3

Se cierran
Pierden mucho agua los estomas
SEQUÍA
a través de los estomas

Aumenta el oxígeno
Ningún problema Fotorrespiración Disminuye el CO2
en climas húmedos

Se reduce la eficiencia fotosintética



PLANTAS C4

Mecanismo que les permite Cactus y
Adaptaciones
bombear el CO2 plantas del desierto
morfológicas
y acumularlo en sus hojas
Mecanismo CAM

Evitan la fotorrespiración Cierran los estomas durante el día
Fijan el CO2 durante la noche
Fotosíntesis con el almacenado
Mayor producción de materia orgánica durante el día



Adaptaciones si la temperatura una parte del año es baja

Predominio de las plantas herbáceas

Estructuras hibernantes subterráneas:
Bulbos, tubérculos, rizomas

Fotoperiodo:
Época de máximo desarrollo de hojas y flores


Falta de nutrientes

La eficiencia fotosintética depende de la presencia de ciertos nutrientes
Su presencia depende de los mecanismos de reciclado,
que dependen de las energías externas

El CO2
no lo es
El N le
sigue
en importancia

El P es el principal


Falta de nutrientes
Productores descomponedores

En ecosistemas marinos A mayor distancia  más energías
externas

Zonas de afloramiento

En ecosistemas terrestres
Distancia entre productores y
descomponedores menores


Luz y disposición de las unidades fotosintéticas

Salvo en las profundidades oceánicas, no es muy
común que la falta de luz sea un factor limitante, pero la
propia estructura del aparato fotosintético de los
cloroplastos es un factor limitante.

Los fotosistemas (sistemas de
captación) se hacen sombra

Los fotosistemas tiene varias
unidades de captación
(clorofilas y carotenos) pero
solo un centro de reacción

Al aumentar la intensidad
lumínica aumenta la
producción primaria, pero a un
determinado nivel se satura ya
que el centro de reacción actúa
a modo de cuello de botella

LOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

Camino que sigue la materia que escapa de la
biosfera hacia otros subsistemas terrestres (A, H,
L) antes de retornar a la B.

El tiempo de permanencia de los
elementos en los distintos subsistemas
es muy variable.

Se llama reserva o almacén al lugar
donde la permanencia es máxima.

Los ciclos tienden a ser cerrados.

Las actividades humanas ocasionan apertura y aceleración de
los ciclos contraviniendo el principio de sostenibilidad de
reciclar al máximo la materia.
Esto origina que se escapen nutrientes y se produzcan desechos


El ciclo del CARBONO
Erupciones volcánicas
CO2 atmosférico Ciclo de la rocas

c ió n
Re spira
Fotosíntesis Difusión directa:
Productores paso a la hidrosfera

Consumidores

Combustión CO2 disuelto

Restos orgánicos Ecosistemas acuáticos

Extracción
Rocas calizas
Combustibles Carbonatadas
Descomponedores
fósiles Enterramiento Y silicatos cálcicos
geológico


• El principal depósito es la atmósfera
• El ciclo biológico del C  es la propia Biosfera quien controla los
intercambios de este elemento con la atmósfera …
• Se fija por la fotosíntesis y el intercambio por difusión directa con la hidrosfera
• Se devuelve a la atmósfera por la respiración de seres vivos
• El ciclo biológico moviliza cada año el 5 % del CO2 atmosférico  en 20 años
se renueva totalmente ….
• Sumideros fósiles:
– Almacén de Carbono
– La materia orgánica sepultada y en ausencia de oxígeno  fermentaciones
bacterianas que la transforman en carbones y petróleos
– Esto supone una rebaja importante de los niveles de dióxido de C en la atmósfera
• El retorno del CO2 almacenado durante millones de años por erupciones
volcánicas, a la atmósfera


ROCAS CARBONATADAS

CO2 + H2O + CaCO3 Ca2+ + 2HCO3- 1

ROCAS SILICATADAS

2CO2 + H2O + CaSiO3 Ca2+ + 2HCO3- + SiO2 2

En el mar, los animales marinos transforman el bicarbonato y los iones de Calcio
en carbonato que incorporan en sus tejidos endurecidos

2HCO3- + Ca2+ CaCO3 + CO2 + H2O 3

El carbonato formará parte de los sedimentos
1 + 3
Balances No hay pérdidas netas del dióxido atmosférico
2 + 3 Sólo devuelven a la atmósfera 1 CO2  sumideros


El ciclo del FÓSFORO
Sedimentos y rocas sedimentarias FOSFATOS

Descomponedores

Consumidores Productores
ura
ic ult
r
n ag
oe
ad
fat
fos Ecosistemas acuáticos
no
A bo

Excrementos Colonias de aves marinas
GUANO en la costa pacífica Retorno a tierra
de Sudamérica


El ciclo del FÓSFORO
• El P no se presenta en forma gaseosa, no puede tomarse del aire
• La mayoría está inmovilizado en los sedimentos oceánicos
• Se libera muy lentamente, por meteorización de rocas fosfatadas
• Principal factor limitante  recurso no renovable
• Fosfatos liberados por rocas fosfatadas y cenizas volcánicas son
transportadas por aguas corrientes hasta lagos o el mar  precipitan y
forman los almacenes sedimentarios
• Tiempo de permanencia en ecosistemas terrestres: 100 a 10.000 años
• Tiempo de permanencia en los ecosistemas acuáticos: 1 a 10 años
• El hombre elabora abonos utilizando las reservas minerales en rocas
sedimentarias.
• El P es poco abundante en los seres vivos (1 % en animales y 0’2 % en
vegetales) pero importante:
– Huesos, caparazones
– ATP, ADN y ARN, NADP, NADPH


El ciclo del NITRÓGENO
Erupciones
N2 atmosférico Fijación
volcánicas

Descomponedores Biológica atmosférica Industrial

Medio
NITRATOS acuático
s
ca nte Disolución y
Procesos de putrefacción de i
la materia orgánica muerta n itrif transporte
rias
cte
Ba
NH3

Bacterias desnitrificantes


• El nitrógeno libre forma el 78 % de la atmósfera
• El nitrógeno inerte es prácticamente inaccesible para la mayoría de los
seres vivos.
• Otros componentes atmosféricos: NH3 , de las emanaciones
volcánicas, y Nox que se forman en las tormentas eléctricas
• Fijación industrial: por el método Haber-Bosch: se pasa del N 2 a
formas activas de forma parecida a la fijación atmosférica y a la
combustión a altas temperaturas  amoníaco y fertilizantes
• Fijación atmosférica: tormentas eléctricas
• Fijación biológica: bacterias y hongos que transforman el N 2
atmosférico en nitratos disponibles para las plantas:
– Bacterias: Azotobacter (suelo), cianobacterias (fitoplancton) y Rhizobium
(simbiosis en las raíces de leguminosas)
– Hongos: gen. Frankia, actinomiceto que forma nódulos radiculares con
árboles como el aliso
– La mayor parte del nitrógeno disponible para los seres vivos (93 %)
procede de la actividad de los descomponedores


• NITRIFICACIÓN: reacciones químicas de formación de nitratos
• Una de ellas es la fijación biológica
• Otra, a partir del amoníaco con intervención de las bacterias
nitrificantes:

Nitrosomonas Nitrobacter
NH3 NO 2
-
NO3-

• Las bacterias desnitrificantes empobrecen el suelo en nitrógeno
• Actúan cuando el suelo se encharca  condiciones anaeróbicas
• También actúan cuando el suelo sufre un pisoteo excesivo.
(sobrepastoreo)

Las erupciones volcánicas emiten a la atmósfera Nitrógeno gaseoso,
amoniaco y óxidos de nitrógeno (especialmente NO)


Procesos
de combustión
Reacción de N2 y O2
a altas motores
temperaturas
+ vapor
de agua
Nitratos Lluvia ácida Ácido nítrico NO2
Suelo

Fijación industrial Liberación de Potente gas
Liberación de de efecto
y N2O a la
N2O a la invernadero
abonado excesivo atmósfera
atmósfera

Fertilización excesiva
Eutrofización
Escasez de otros nutrientes: del medio
Aumenta el crecimiento vegetal calcio, magnesio, etc acuático


El ciclo del AZUFRE
Erupciones volcánicas H2S a la atmósfera

Quema de
SO2 a la atmósfera H2SO4
combustibles fósiles
SO3

ida
S
DM

á c
via
s
ga

Llu
Al

H2S Suelos: SO42-
Bacteria
s sulfator
reducto Sulfatos: SO42-
r as

precipitación
Sulfuros de Fe
Carbones y petróleos
Pizarras y otras rocas con sulfuros
Yesos


•
El de sulfatos esdel AZUFRE
El principal almacén
ciclo la hidrosfera.
• La transferencia entre la tierra y el océano es bastante lenta
• Por evaporación de lagos y mares poco profundos los sulfatos se depositan
formando yesos
• Los sulfatos son abundantes en los suelos, se pierden por lixiviado, pero son
repuestos por las lluvias
• Sólo plantas, bacterias y hongos incorporan directamente el sulfato
– SO42-  SO3  H2S utilizable en la biosíntesis vegetal
• Al morir los seres vivos liberan el sulfuro de hidrógeno a los demás subsistemas
terrestres
• En océanos profundos y lugares pantanosos el sulfato, en ausencia de oxígeno,
se reduce a H2S liberando oxígeno para la respiración de otros seres vivos
• El sulfuro puede alcanzar lugares oxigenados donde forma de nuevo sultato,
mediante proceso fotosintético o quimiosintético, en presencia o ausencia de
luz y por la acción de bacterias quimiosintéticas
• Los sulfuros pueden precipitar en forma de piritas. Pueden ser atrapados en
sedimentos arcillosos, carbones y petróleos

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