1. Ciclos biogeoquímicos
El término acuñado del griego “bios”, vida, “geos”, tierra y química. Hace referencia a
la vinculación de la composición de la tierra (y sus elementos químicos orgánicos e
inorgánicos) con la vida.
El término Ciclo Biogeoquímico deriva del movimiento cíclico de los elementos que
forman los organismos biológicos (bio) y el ambiente geológico (geo) e interviene un
cambio químico.
Pero mientras que el flujo de energía en el ecosistema es abierto, puesto que al ser
utilizada en el seno de los niveles tróficos para el mantenimiento de las funciones
vitales de los seres vivos se degrada y disipa en forma de calor, no sigue un ciclo y
fluye en una sola dirección. El flujo de materia es cerrado ya que los nutrientes se
reciclan. La energía solar que permanentemente incide sobre la corteza terrestre,
permite mantener el ciclo de dichos nutrientes y el mantenimiento del ecosistema. Por
tanto estos ciclos biogeoquímicos son activados directa o indirectamente por la
energía que proviene del sol.
Se refiere en resumen al estudio del intercambio de sustancias químicas entre formas

2. bióticas y abióticas.
Tipos de Ciclos Biogeoquímicos
1.- Sedimentarios: los nutrientes circulan principalmente en la corteza terrestre
(suelo, rocas, sedimentos, etc) la hidrosfera y los organismos vivos. Los elementos en
estos ciclos son generalmente reciclados mucho más lentamente que en el ciclo
gaseoso, además el elemento se transforma de modo químico y con aportación
biológica en un mismo lugar geográfico. Los elementos son retenidos en las rocas
sedimentarias durante largo periodo de tiempo con frecuencias de miles a millones de
años. Ejemplos de este tipo de ciclos son el FÓSFORO y el AZUFRE.
2.- Gaseoso: los nutrientes circulan principalmente entre la atmósfera y los
organismos vivos. En la mayoría de estos ciclos los elementos son reciclados
rápidamente, con frecuencia de horas o días. Este tipo de ciclo se refiere a que la
transformación de la sustancia involucrada cambia de ubicación geográfica y que se
fija a partir de una materia prima gaseosa. Ejemplos de ciclos gaseosos son el
CARBONO, el NITRÓGENO y OXÍGENO.
3.- El Ciclo HIDROLÓGICO: el agua circula entre el océano, la atmósfera, la tierra y los
organismos vivos, este ciclo además distribuye el calor solar sobre la superficie del
planeta
Relación de las industrias del proceso y el medio:
Una industria y su medio están involucradas en un sistema, ambos subsistema
interrelacionan para formar un único sistema. En esta relación se establece un
contacto íntimo que tiene tanto entradas como salidas en ambos subsistemas.
La industria del proceso se abastecerá pues del medio así como el medio recibirá las
salidas de la industria, tanto productos, como desechos.
Pero la industria como acto humano, produce desechos que alteran el medio que le
rodea (emisión de SO2, SO3, NO2, NO, CO, CO2, etc). Si bien se consideran
desechos, la naturaleza tiene la capacidad de eliminarlos en concentraciones
razonables, pero cuando se afecta el equilibrio ecológico drásticamente el desecho
pasa a ser contaminante. Otras veces el proceso es a la inversa, podemos llegar a
agotar o desvirtuar los nutrientes que permiten y mantienen las cadenas tróficas y la
vida. Se puede entonces acabar con el flujo correcto de biomasa, y eliminar seres
vivos.
Ciclos de la materia.
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3. Ciclo del Fósforo
La proporción de fósforo en la materia viva es relativamente pequeña, el papel que
desempeña es vital. Es componente de los ácidos nucleicos como el ADN, muchas
sustancias intermedias en la fotosíntesis y en la respiración celular están combinadas
con el fósforo, y los átomos de fósforo proporcionan la base para la formación de los
enlaces de alto contenido de energía del ATP, se encuentra también en los huesos y los
dientes de animales, incluyendo al ser humano.
La mayor reserva de fósforo está en la corteza terrestre y en los depósitos de rocas
marinas.
 De las rocas se libera fósforo y en el suelo, donde es utilizado por las plantas
para realizar sus funciones vitales.
 Los animales obtienen fósforo al alimentarse de las plantas o de otros animales
que hayan ingerido.
 En la descomposición bacteriana de los cadáveres, el fósforo se libera en forma
de ortofosfatos (PO4H2) que pueden ser utilizados directamente por los
vegetales verdes, formando fosfato orgánico (biomasa vegetal), la lluvia puede
transportar este fosfato a los mantos acuíferos o a los océanos.
El ciclo del fósforo difiere con respecto al del carbono, nitrógeno y azufre en un aspecto
principal. El fósforo no forma compuestos volátiles que le permitan pasar de los
océanos a la atmósfera y desde allí retornar a tierra firme. Una vez en el mar, solo
existen dos mecanismos para el reciclaje del fósforo desde el océano hacia los
ecosistemas terrestres. Uno es mediante las aves marinas que recogen el fósforo que
pasa a través de las cadenas alimentarias marinas y que pueden devolverlo a la tierra
firme en sus excrementos. Además de la actividad de estos animales, hay la
posibilidad del levantamiento geológico de los sedimentos del océano hacia tierra
firme, un proceso medido en miles de años.
El hombre también moviliza el fósforo cuando explota rocas que contienen fosfato.
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Ciclo del Azufre
El azufre es un nutriente secundario requerido por plantas y animales para realizar
diversas funciones, además el azufre está presente en prácticamente todas las
proteínas y de esta manera es un elemento absolutamente esencial para todos los
seres vivos.
El azufre circula a través de la biosfera de la siguiente manera, por una parte se
comprende el paso desde el suelo o bien desde el agua, si hablamos de un sistema
acuático, a las plantas, a los animales y regresa nuevamente al suelo o al agua.
Algunos de los compuestos sulfúricos presentes en la tierra son llevados al mar por los
ríos. Este azufre es devuelto a la tierra por un mecanismo que consiste en convertirlo
en compuestos gaseosos tales como el ácido sulfhídrico (H2S) y el dióxido de azufre
(SO2). Estos penetran en la atmósfera y vuelven a tierra firme. Generalmente son
lavados por las lluvias, aunque parte del dióxido de azufre puede ser directamente
absorbido por las plantas desde la atmósfera.

5. O
Las bacterias desempenan un papel crucial en el reciclaje del azufre. Cuando está
presente en el aire, la descomposición de los compuestos del azufre (incluyendo la
descomposición de las proteínas) produce sulfato (SO4
=
). Bajo condiciones
anaeróbicas, el ácido sulfurico (gas de olor a huevos en putrefacción) y el sulfuro de
dimetilo (CH3SCH3) son los productos principales. Cuando estos últimos goases llegan
a la atmósfera, son oxidados y se convierten en bióxido de azufre. La oxidación
posterior del bióxido de azufre y su disolución en el agua de lluvia produce ácido
sulfhídrico y sulfatos, formas principalmente bajo las cuales regresa el azufre a los
ecosistemas terrestres. El carbón mineral y el petróleo contienen también azufre y su
combustión libera bióxido de azufre a la atmósfera.
Como resumen podemos decir que durante el ciclo del azufre los principales eventos
son los siguientes:
q El azufre, como sulfato, es aprovechado e incorporado por los vegetales para realizar
sus funciones vitales.
q Los consumidores primarios adquieren el azufre cuando se alimentan de estas
plantas.

6. q El azufre puede llegar a la atmósfera como sulfuro de hidrógeno (H2S) o dióxido de
azufre (SO2), ambos gases provenientes de volcanes activos y por la descomposición
de la materia orgánica.
q Cuando en la atmósfera se combinan compuestos del azufre con el agua, se forma
ácido sulfúrico (H2SO4) y al precipitarse lo hace como lluvia ácida.
Ciclo del Carbono
Un 18% de la materia orgánica viva está constituida por carbono, la capacidad de dichos
átomos de unirse unos con otros proporciona la base de la diversidad molecular así
como el tamaño molecular. Por tanto el carbono es un elemento esencial en todos los
seres vivientes.
A parte de la materia orgánica, el carbono se combina con el oxígeno para formar
monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), también forma sales como el
carbonato de sodio (Na2CO3), carbonato cálcico (en rocas carbonatadas, como calizas y
estructuras de corales).
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7.  Los organismos productores terrestres obtienen el dióxido de carbono de la
atmósfera durante el proceso de la fotosíntesis para transformarlo en
compuestos orgánicos como la glucosa, y los productores acuáticos lo utilizan
disuelto en el agua en forma de bicarbonato (HCO3
-
).
 Los consumidores se alimentan de las plantas, así el carbono pasa a formar
parte de ellos, en forma de proteínas, grasas, hidratos de carbono, etc.
 En el proceso de la respiración aeróbica, se utiliza la glucosa como combustible
y es degradada, liberándose el carbono en forma de CO2 a la atmósfera. Por
tanto en cada nivel trófico de la cadena alimentaría, el carbono regresa a la
atmósfera o al agua como resultado de la respiración.
 Los desechos del metabolismo de las plantas y animales, así como los restos de
organismos muertos, se descomponen por la acción de ciertos hongos y
bacterias, durante dicho proceso de descomposición también se desprende CO2.
 Las erupciones volcánicas son una fuente de carbono, durante dichos procesos
el carbono de la corteza terrestre que forma parte de las rocas y minerales es
liberado a la atmósfera.
 En capas profundas de la corteza continental así como en la corteza oceánica el
carbono contribuye a la formación de combustibles fósiles, como es el caso del
petróleo. Este compuesto se ha formado por la acumulación de restos de
organismos que vivieron hace miles de años.
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Ciclo del Nitrógeno
Los seres vivos requieren átomos de nitrógeno para la síntesis de moléculas orgánicas
esenciales como las proteínas, los ácidos nucleicos, el ADN, por lo tanto es otro
elemento indispensable para el desarrollo de los seres vivos .
El aire de la atmósfera contiene un 78% de nitrógeno, por lo tanto la atmósfera es un
reservorio de este compuesto. A pesar de su abundancia, pocos son los organismos
capaces de absorberlo directamente para utilizarlo en sus procesos vitales. Por ejemplo
las plantas para sintetizar proteínas necesitan el nitrógeno en su forma fijada, es decir
incorporado en compuestos.

8.  Fijación del Nitrógeno: tres procesos desempeñan un papel importante en la
fijación del nitrógeno en la biosfera. Uno de estos es el relámpago. La energía
contenida en un relámpago rompe las moléculas de nitrógeno y permite que se
combine con el oxígeno del aire.
Mediante un proceso industrial se fija el nitrógeno, en este proceso el hidrógeno y el
nitrógeno reaccionan para formar amoniaco, NH3. Dicho proceso es utilizado por
ejemplo para la fabricación de fertilizantes.
Las bacterias nitrificantes son capaces de fijar el nitrógeno atmosférico que utilizan las
plantas para llevar a cabo sus funciones. También algunas algas verde-azules son
capaces de fijar el nitrógeno atmosférico.
 Descomposición: los animales obtienen nitrógeno al ingerir vegetales, en forma
de proteínas. En cada nivel trófico se libera al ambiente nitrógeno en forma de
excreciones, que son utilizadas por los organismos descomponedores para
realizar sus funciones vitales.
 Nitrificación: es la transformación del amoniaco a nitrito, y luego a nitrato. Esto
ocurre por la intervención de bacterias del género nitrosomonas, que oxidan el
NH3 a NO2
-
. Los nitritos son oxidados a nitratos NO3
-
mediante bacterias del
género nitrobacter.
 Desnitrificación: en este proceso los nitratos son reducidos a nitrógeno, el cual
se incorpora nuevamente a la atmósfera, este proceso se produce por la acción

9. catabólica de los organismos, estos viven en ambientes con escasez de oxígeno
como sedimentos, suelos profundos, etc. Las bacterias utilizan los nitratos para
sustituir al oxígeno como aceptor final de los electrones que se desprenden
durante la respiración. De esta manera el ciclo se cierra.
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Ciclo del Oxígeno
El oxígeno molecular (O2) representa el 20% de la atmósfera terrestre. Este oxígeno
abastece las necesidades de todos los organismos terrestres que lo respiran para su
metabolismo, además cuando se disuelve en agua, cubre las necesidades de los
organismos acuáticos. En el proceso de la respiración, el oxígeno actúa como aceptor
final para los electrones retirados de los átomos de carbono de los alimentos. El
producto es agua. El ciclo se completa en la fotosíntesis cuando se captura la energía
de la luz para alejar los electrones respecto a los átomos de oxígeno de las moléculas
de agua. Los electrones reducen los átomos de oxígeno de las moleculas de agua. Los
electrones reducen los átomos de carbono (de dióxido de carbono) a carbohidrato. Al
final se produce oxígeno molecular y así se completa el ciclo.
Por cada molécula de oxígeno utilizada en la respiración celular, se libera una molécula
de dióxido de carbono. Inversamente, por cada molécula de dióxido de carbono
absorbida en la fotosíntesis, se libera una molécula de oxígeno.
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10. Representación esquemática del ciclo del
agua
Representación esquemática del ciclo del agua
1) precipitación
Transporte a través de la atmósfera de las nubes hacia el interior con un movimiento
circular, como resultado de la gravedad, y perdida de su agua cae en la tierra. Este
fenómeno se llama lluvia o precipitación.
2) infiltración
El agua de lluvia se infiltra en la tierra y se hunde en la zona saturada, donde se
convierte en agua subterránea. El agua subterránea se mueve lentamente desde
lugares con alta presión y elevación hacia los lugares con una baja presión y elevación.
Se mueve desde el área de infiltración a través de un acuífero y hacia un área de
descarga, que puede ser un mar o un océano.
3) transpiración
Las plantas y otras formas de vegetación toman el agua del suelo y la excretan otra
vez como vapor de agua. Cerca del 10% de la precipitación que cae en la tierra se
vaporiza otra vez a través de la transpiración de las plantas, el resto se evapora de los
mares y de los océanos.
4) salida superficial
El agua de lluvia que no se infiltra en el suelo alcanzará directamente el agua
superficial, como salida a los ríos y a los lagos. Después será transportada de nuevo a
los mares y a los océanos. Esta agua es llamada agua de salida superficial.
5) evaporación
debido a la influencia de la luz del sol el agua en los océanos y los lagos se calentará.
Como resultado de esto se evaporará y será transportada de nuevo a la atmósfera. Allí
formará las nubes que con el tiempo causarán la precipitación devolviendo el agua otra
vez a la tierra.
La evaporación de los océanos es la clase más importante de evaporación.
6) condensación
En contacto con la atmósfera el vapor de agua se transformará de nuevo a líquido, de
modo que sea visible en el aire. Estas acumulaciones de agua en el aire son lo que
llamamos las nubes.
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agua.htm#ixzz2uCJ4gsK0