Comunidades Ecológicas, Ciclos Biogeoquímicos

M en C Rafael Govea Villaseñor
Ciclos Biogeoquímicos
Ciclos Biogeoquímicos
M. en C. RAFAEL GOVEA VILLASEÑOR
por el CINVESTAV-IPN y Biólogo por la UAM-Iztapalapa
Versión 1.1 EMS 2021-04-27
Versión 1.1 EMS 2021-04-27

Hidrósfera
Hidrósfera
Atmósfera
Atmósfera
Litósfera
Litósfera
¿Qué son los Ciclos Biogeoquímicos?
¿Qué son los Ciclos Biogeoquímicos?
Son una serie cíclica de procesos de desplazamiento y
Son una serie cíclica de procesos de desplazamiento y
transformación que sufren las sustancias a lo largo de su estancia
transformación que sufren las sustancias a lo largo de su estancia
en diferentes capas geológicas.
en diferentes capas geológicas. De
De cicl
cicl-= círculo,
-= círculo, bio
bio- = vida,
- = vida, geo
geo-
-
= Tierra y
= Tierra y quim
quim- = sustancia
- = sustancia
Biósfera
Biósfera

¿Cómo se clasifican los Ciclos Biogeoquímicos?
¿Cómo se clasifican los Ciclos Biogeoquímicos?
Según cuál es el depósito principal
Según cuál es el depósito principal
Ciclos Gaseosos
Ciclos Gaseosos
Ciclo Hidrológico
Ciclo Hidrológico
Ciclos sedimentarios
Ciclos sedimentarios
Su depósito principal se encuentra en la atmósfera, la velocidad de
Su depósito principal se encuentra en la atmósfera, la velocidad de
renovación es muy alta y ejemplos de ellos los ciclos del O
renovación es muy alta y ejemplos de ellos los ciclos del O y
y del N
del N
El ciclo del agua es más lento dado que su depósito principal es la
El ciclo del agua es más lento dado que su depósito principal es la
hidrósfera. Sin embargo cada cuerpo de agua tiene su propia T
hidrósfera. Sin embargo cada cuerpo de agua tiene su propia TR
R
El depósito principal se encuentra en los sedimentos de la litósfera. La
El depósito principal se encuentra en los sedimentos de la litósfera. La
T
TR
R
es muy lenta del orden de decenas a cientos de Ma. La mayoría de
es muy lenta del orden de decenas a cientos de Ma. La mayoría de
los elementos biogenésicos tienen este tipo de ciclos. Por ej. S y P
los elementos biogenésicos tienen este tipo de ciclos. Por ej. S y P

¿Por qué son
¿Por qué son
importantes los
importantes los
ciclos Biogeoq.?
ciclos Biogeoq.?
Por que siendo los
Por que siendo los
materiales finitos, los
materiales finitos, los
ciclos biogeoquímicos
ciclos biogeoquímicos
permiten reciclar las
permiten reciclar las
sustancias requeridas
sustancias requeridas
para el mantenimiento
para el mantenimiento
de la Vida
de la Vida

¿Cómo es el Ciclo del Nitrógeno?
¿Cómo es el Ciclo del Nitrógeno?

¿Cómo es el Ciclo del Agua?
¿Cómo es el Ciclo del Agua?

¿Cómo es el Ciclo del Agua en el Valle de México?
¿Cómo es el Ciclo del Agua en el Valle de México?

¿Cómo es el Ciclo del Fósforo?
¿Cómo es el Ciclo del Fósforo?

¿Cómo es el Ciclo del Azufre?
¿Cómo es el Ciclo del Azufre?

¿Cómo es el Ciclo del Potasio?
¿Cómo es el Ciclo del Potasio?

¿Cómo es el Ciclo del Carbono sin nosotros?
¿Cómo es el Ciclo del Carbono sin nosotros?

¿Cómo es el Ciclo del Carbono con nosotros?
¿Cómo es el Ciclo del Carbono con nosotros?

¿Qué es un Recurso Natural?
¿Qué es un Recurso Natural?
Cualquier componente del Medio que sea tomado por la Humanidad
Cualquier componente del Medio que sea tomado por la Humanidad
para elaborar bienes (de uso o cambio)
para elaborar bienes (de uso o cambio)
Recurso Natural Renovable
Recurso Natural Renovable
Recurso Natural No-Renovable
Recurso Natural No-Renovable
Es un recurso cuya Tasa de
Es un recurso cuya Tasa de
Renovación (T
Renovación (TR
R
) es bastante mayor
) es bastante mayor
que la Tasa de uso (T
que la Tasa de uso (TU
U
).
). T
TR
R
>>T
>>TU
Es el recurso cuya
Es el recurso cuya T
TR
R
es menor,
es menor,
igual o poco mayor a la
igual o poco mayor a la T
TU
U
.
.
TR
TU

¿De dónde proviene la Energía que hace
¿De dónde proviene la Energía que hace
funcionar a los Ecosistemas?
funcionar a los Ecosistemas?
Del Sol
Del Sol
De la Tierra (corteza)
De la Tierra (corteza)
La luz visible del Sol mediante la fotosíntesis
La luz visible del Sol mediante la fotosíntesis
Los minerales de la corteza terrestre mediante
Los minerales de la corteza terrestre mediante
diversas quimiosíntesis, por ejemplo:
diversas quimiosíntesis, por ejemplo:
CO
CO2
2
+ H
+ H2
2
O + E
O + EL
L
C
C6
6H
H12
12O
O6
6 + O
+ O2
2
CO
CO2
2
+ H
+ H2
2
S + Eq C
S + Eq C6
6
H
H12
12
O
O6
6
+ H
+ H2
2
SO
SO4
4

¿Qué es la Productividad de los Ecosistemas?
¿Qué es la Productividad de los Ecosistemas?
Es la energía y sustancias fijadas en el cuerpo de los organismos (biomasa)
Es la energía y sustancias fijadas en el cuerpo de los organismos (biomasa)
Productividad Primaria Bruta
Productividad Primaria Bruta
Productividad Primaria Neta (PPN)
Productividad Primaria Neta (PPN)
Productividad Secundaria
Productividad Secundaria
Es la energía y sustancias fijadas por los
Es la energía y sustancias fijadas por los
Productores, obvio de Biomasa.
Productores, obvio de Biomasa.
Es la energía fijada en biomasa menos la
Es la energía fijada en biomasa menos la
energía usada para vivir y la que se
energía usada para vivir y la que se
pierde en los deshechos y los cadáveres
pierde en los deshechos y los cadáveres
Es la parte de la PPN transferida a los
Es la parte de la PPN transferida a los
organismos consumidores y fijada como
organismos consumidores y fijada como
su biomasa
su biomasa

¿Cómo es el Flujo de Energía en un Ecosistema?
¿Cómo es el Flujo de Energía en un Ecosistema?
La entrada y salida de energía impulsa el metabolismo de los organismos y
La entrada y salida de energía impulsa el metabolismo de los organismos y
también un ciclo de Nutrientes
también un ciclo de Nutrientes
O2
CO2
Nótese que hay un
balance entre la
Respiración Celular y la
Fotosíntesis

¿Cómo se transforman las comunidades ecológicas
¿Cómo se transforman las comunidades ecológicas
a lo largo del Tiempo?
a lo largo del Tiempo?
Al paso de décadas, siglos y milenios las comunidades cambian su estructura,
Al paso de décadas, siglos y milenios las comunidades cambian su estructura,
funcionamiento y composición de taxones de acuerdo a su Biotopo
funcionamiento y composición de taxones de acuerdo a su Biotopo
Eventualmente si un biotopo queda vacío,
Eventualmente si un biotopo queda vacío,
él será ocupado por una
él será ocupado por una Comunidad Pionera
Comunidad Pionera
caracterizada por un estrato y baja
caracterizada por un estrato y baja
diversidad
diversidad
Mientras la
Mientras la Fotosintésis
Fotosintésis sea mayor
sea mayor
que la
que la Respiración
Respiración total, (
total, (F
F>
>R
R) la
) la
comunidad cambiará haciéndose más
comunidad cambiará haciéndose más
compleja
compleja
Aumentará la biomasa, # estratos y
Aumentará la biomasa, # estratos y
diversidad taxonómica hasta que la
diversidad taxonómica hasta que la
F
F
R
R

¿Cuándo se detiene una Sucesión Ecológica?
¿Cuándo se detiene una Sucesión Ecológica?
Cuando la
Cuando la Fotosíntesis
Fotosíntesis es equilibrada por la
es equilibrada por la Respiración
Respiración.
. F
F
R
R
Tiempo
Tiempo
La comunidad final cuando se detiene la sucesión, se
llama Comunidad Climax. Esta se caracteriza por el
balance FR que puede ocurrir pronto o no, de
acuerdo al biotopo. Para las selvas son >10 mil años

¿Cuáles tipos de Sucesión Ecológica hay?
¿Cuáles tipos de Sucesión Ecológica hay?
Sucesión Pimaria
Sucesión Pimaria
Sucesión Secundaria
Sucesión Secundaria
Es la sucesión ecológica que inicia con
Es la sucesión ecológica que inicia con
el biotopo vacío. Ocurrió hace mucho
el biotopo vacío. Ocurrió hace mucho
tiempo. Muy pocas de éstas comunida-
tiempo. Muy pocas de éstas comunida-
des permanecen inalteradas, <3 ó 5%
des permanecen inalteradas, <3 ó 5%
Es la sucesión que ocurre tras una
Es la sucesión que ocurre tras una
tragedia ambiental natural o antropogénica
tragedia ambiental natural o antropogénica
que inicia con los sobrevivientes. Nunca
que inicia con los sobrevivientes. Nunca
retornará la comunidad previa sino a otra
retornará la comunidad previa sino a otra
alternativa
alternativa

¿Qué debemos hacer para evitar las
¿Qué debemos hacer para evitar las
Amenazas Ambientales?
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¿Cómo es el Ciclo
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del Nitrógeno?
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