El concepto de ciclo biogeoquímico se usa para describir la distribución y transporte de materiales, los cuales controlan el recambio y transformación de éstos en los ambientes terrestres, acuáticos y atmosféricos. Los ciclos biogeoquímicos constituyen un sistema regulador de la hidrosfera y la biosfera. Estos ciclos describen los movimientos y las interacciones de los elementos químicos esenciales para la vida a través de la geosfera y la geosfera, a través de procesos físicos, químicos y biológicos. Los flujos de los elementos pueden ser abiertos, como el flujo de energía o cerrados, como el ciclo de la materia.
El ciclo de la materia es una interacción permanente entre la fase biótica y la fase abiótica, es un proceso sin principio ni fin; es decir, un reciclaje combinado y continuo, en una serie de procesos autorregulados; los deshechos son el punto de partida para formar algo nuevo.
Los principales elementos químicos son: carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo, azufre o los contaminantes, los ciclos de estos elementos se combinan de diferentes maneras e interrelacionan entre sí. Un solo elemento puede convertirse en el factor limitante en el desarrollo de un ecosistema. Por ejemplo la oferta de nitrógeno puede limitar los procesos vitales en los océanos. La comprensión de los ciclos biogeoquímicos es esencial para entender el funcionamiento de la tierra como sistema.
Los ciclos se usan para medir la dinámica del recambio comparando las magnitudes en el depósito y los flujos en diferentes compartimentos del ecosistema. De particular interés son las escalas espaciales y temporales de las transformaciones y las fases de transición.
Los aspectos básicos de los ciclos biogeoquímicos son:
La distribución de materiales- localización y tamaño del depósito.
El transporte- patrones y ratas de flujo.
La transformación- rata de flujo del depósito a otro componente.
Tiempo de residencia- Tiempo de almacenamiento.
Los ciclos biogeoquímicos generalmente se conceptualizan en modelos de compartimentos y se visualizan convenientemente por medio de cuadros y flechas (fig. 45) Entre los 80 elementos que se encuentran en el suelo, sólo una tercera parte son componentes esenciales en plantas y animales. Entre los elementos principales que constituyen la materia orgánica tenemos: C, H, O, N, P, S, mientras que otros cumplen la función de matrices iónicas o estructuras de soporte: Ca, Mg, Si, K, Na, Cl, F). Los metales esenciales traza, se encuentran generalmente como coenzimas (Fe, Mn, Co, Cu, Zn, Se, Mo). Hay algunos elementos importantes que no se usan por los organismos: uno muy abundante es el aluminio y otros que son muy tóxicos como: Hg>Cd>Pb. La composición en elementos de la biomasa, el agua de mar y la corteza terrestre
El carbono, azufre y mercurio son elementos que han experimentado perturbaciones significativas de sus ciclos en las últimas 10 generaciones del hombre. Estos ciclos son de interés particular debido a que ellos cubren escalas espaciales grandes e incluyen una interacción de todas las esferas principales (atmósfera, hidrosfera, sedimentos, biosfera, pedosfera, litosfera) y las fases (gas, líquida y sólida) sobre un amplio rango de escalas de tiempo. Además, estos ciclos están fuertemente acoplados entre sí y pueden servir como ejemplo para demostrar la complejidad biogeoquímica de los ciclos en general y del impacto humano natural que da lugar a cambios ambientales importantes.
El ciclo de la materia es una interacción permanente entre la fase biótica y la fase abiótica, es un proceso sin principio ni fin; es decir, un reciclaje combinado y continuo, en una serie de procesos autorregulados; los deshechos son el punto de partida para formar algo nuevo.
Los principales elementos químicos son: carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo, azufre o los contaminantes, los ciclos de estos elementos se combinan de diferentes maneras e interrelacionan entre sí. Un solo elemento puede convertirse en el factor limitante en el desarrollo de un ecosistema. Por ejemplo la oferta de nitrógeno puede limitar los procesos vitales en los océanos. La comprensión de los ciclos biogeoquímicos es esencial para entender el funcionamiento de la tierra como sistema.
Los ciclos se usan para medir la dinámica del recambio comparando las magnitudes en el depósito y los flujos en diferentes compartimentos del ecosistema. De particular interés son las escalas espaciales y temporales de las transformaciones y las fases de transición.
Los aspectos básicos de los ciclos biogeoquímicos son:
La distribución de materiales- localización y tamaño del depósito.
El transporte- patrones y ratas de flujo.
La transformación- rata de flujo del depósito a otro componente.
Tiempo de residencia- Tiempo de almacenamiento.
Los ciclos biogeoquímicos generalmente se conceptualizan en modelos de compartimentos y se visualizan convenientemente por medio de cuadros y flechas (fig. 45) Entre los 80 elementos que se encuentran en el suelo, sólo una tercera parte son componentes esenciales en plantas y animales. Entre los elementos principales que constituyen la materia orgánica tenemos: C, H, O, N, P, S, mientras que otros cumplen la función de matrices iónicas o estructuras de soporte: Ca, Mg, Si, K, Na, Cl, F). Los metales esenciales traza, se encuentran generalmente como coenzimas (Fe, Mn, Co, Cu, Zn, Se, Mo). Hay algunos elementos importantes que no se usan por los organismos: uno muy abundante es el aluminio y otros que son muy tóxicos como: Hg>Cd>Pb. La composición en elementos de la biomasa, el agua de mar y la corteza terrestre
El carbono, azufre y mercurio son elementos que han experimentado perturbaciones significativas de sus ciclos en las últimas 10 generaciones del hombre. Estos ciclos son de interés particular debido a que ellos cubren escalas espaciales grandes e incluyen una interacción de todas las esferas principales (atmósfera, hidrosfera, sedimentos, biosfera, pedosfera, litosfera) y las fases (gas, líquida y sólida) sobre un amplio rango de escalas de tiempo. Además, estos ciclos están fuertemente acoplados entre sí y pueden servir como ejemplo para demostrar la complejidad biogeoquímica de los ciclos en general y del impacto humano natural que da lugar a cambios ambientales importantes.
