Las cinco esferas ambientales del planeta

Ciencia y Tecnología
Ambiental I
UNIDAD I. LAS CINCO ESFERAS AMBIENTALES

Introducción
Uno de los grandes desafíos
que enfrenta la humanidad
hoy en dia, es la
preservación del Planeta
Tierra.
Con el paso de los años el
ser humano ha entrado la
manera de explotar los
recursos naturales de la
Tierra.
Esto ha llevado a la
degradación de la calidad
del agua, aire, tierra y suelo,
convirtiéndose en un peligro
para la salud humana.

La degradación ambiental ha sido
reconocida por muchos países como un
problema mundial en las ultimas décadas.
Se han tomado medidas para reducir la
contaminación de los recursos, pero estas
medidas son regulaciones que establecen
la concentraciones de emisión permitidas.

Química ambiental
La química ambiental estudia los procesos químicos que tienen lugar al nivel
ambiental. Es una ciencia que aplica los principios químicos al estudio del
funcionamiento ambiental y de los impactos generados por las actividades
humanas.
Estudio de las fuentes, las reacciones, el transporte, los efectos, y destinos de
las especies químicas en el agua, suelo, aire y los ambientes vivos, así como los
consiguientes efectos de la tecnología sobre ellos.
Adicionalmente, la química ambiental diseña técnicas de prevención,
mitigación y remediación de los daños ambientales existentes.

La química ambiental puede subdividirse en
tres disciplinas básicas que son:
•Química ambiental de la atmósfera.
•Química ambiental de la hidrósfera.
•Química ambiental del suelo.
Un enfoque integral de la química ambiental
requiere adicionalmente del estudio de las
interrelaciones entre los procesos químicos
que ocurren en estos tres compartimientos
(atmósfera, hidrósfera, suelo) y sus
relaciones con la biósfera.

Existe una nueva era relacionada con la química
ambiental, que se ha desarrollado desde los años 90´s,
que tiene como objetivo reducir los riesgos de la química
y disminuir los efectos adversos de la practica de la
ciencia y la ingeniería química; esta es la Química Verde.

Química Verde
Se centra en el diseño de
productos y procesos
químicos que implica la
reducción o eliminación de
sustancias peligrosos para las
personas y el medio
ambiente
La química verde en general
busca procesos para obtener
los mismos productos que la
química tradicional de
manera menos contaminante
y también producir sustancias
no contaminantes que
sustituyan a otros productos
perjudiciales pero necesarios
para la sociedad,.

• Su metodología se basa en 12 principios propuestos por el propio
Anastas (Anastas y Warner, 2000:30)

1. PREVENCIÓN: Evitar la
generación de residuos es mejor
que tratarlos o limpiarlos
después.
2. ECONOMÍA ATÓMICA:
Proporción de la cantidad de
reactivos que se incorpora al
producto de la reacción
3. REDUCCIÓN DE PRODUCTOS
QUÍMICOS
TÓXICOS/PELIGROSOS
• Riesgo = Peligro ×Exposición
• Enfoque ambientalista: Reducción de la exposición:
Con equipamiento de seguridad(gafas,etc.),pero el
peligro permanece.
• Enfoque de Química Verde: Reducción del peligro, se
reduce la probabilidad y la gravedad de los
accidentes. Compatible con equipamiento de
seguridad.

4. GENERACIÓN DE PRODUCTOS EFICACES PERO
NO TÓXICOS.
•Diseñar productos manteniendo su función pero reduciendo su
toxicidad.
5. LA REDUCCIÓN DEL USO DE SOLVENTES
VOLÁTILES Y TÓXICOS, Y DE SUSTANCIAS
AUXILIARES.
Las sustancias auxiliares (p.Ej.,Disolventes) no se incorporan en
el producto final.
Disolventes "tradicionales" (COV)
Tóxicos: hexano Carcinógenos: disolventes clorados, benceno
Destructores de la capa de ozono: disolventes clorados
Disolventes preferibles
(COV)Menos tóxicos: heptano, tolueno Disolventes oxigenados: metanol,
acetona Disolventes orgánicos renovables: lactato de etilo
Disolventes ideales
Agua, CO2 supercrítico, Líquidos iónicos, Sin disolvente

6. DISMINUCIÓN EN EL CONSUMO ENERGÉTICO
•Hay que diseñar los procesos (calentamiento, enfriamiento,
separación...)para reducir el consumo de energía. Pueden usarse
nuevas técnicas para acelerar las reacciones (microondas,
ultrasonidos).
7. LA UTILIZACIÓN DE MATERIAS PRIMAS
RENOVABLES
8. LA REDUCCIÓN DEL NÚMERO DE ETAPAS DE LOS
PROCESOS DE SÍNTESIS Y EN CONCRETO DE LAS
REACCIONES DE REPRIVATIZACIÓN
•Hay que rediseñar los procesos químicos cuestionando la
necesidad de: Grupos protectores o bloqueantes y Derivados para
facilitar el procesado (destilación, precipitación, etc.)

10. LA GENERACIÓN DE
PRODUCTOS
BIODEGRADABLES
11. EL DESARROLLO DE
METODOLOGÍAS ANALÍTICAS
PARA LA PREVENCIÓN DE LA
CONTAMINACIÓN.
12. LA MINIMIZACIÓN DEL
RIESGO DE ACCIDENTES
QUÍMICOS.

La química ambiental debe
definir el concepto de medio
ambiente,
Una gran parte de la
complejidad de la química
ambiental se debe al hecho de
que esta ciencia debe tener en
cuenta Cinco compartimentos
o esferas del ambiente, que
interactúan y se solapan o
enciman entre sí, se afectan
unas a las otras y
experimentan intercambios
con tinuos de materia y de
energía.

La atmosfera
La atmósfera se puede definir como la envoltura
de gases que rodea la Tierra.
Se formó por la desgasificación que sufrió el
planeta durante su proceso de enfriamiento
desde las primeras etapas de su formación (al
bajar la temperatura muchas sustancias que
estaban gaseosas pasaron a líquido o sólido).
A esto hay que añadir grandes cantidades de
gases y polvo emitidos por los volcanes y los
cambios a lo largo del tiempo por los seres vivos
que aportaron O2 y N2 a la atmósfera y
disminuyeron la concentración de CO2 y, como no,
los cambios actuales provocados por la
humanidad que aumentan el CO2 mediante la
quema de combustibles fósiles y la deforestación.
-Capa (gases) que protege del ambiente hostil del espacio exterior.
-Proporciona O2 para seres vivos
-Proporciona CO2 para fotosíntesis en las plantas y el N que los organismos
usan para sintetizar proteínas.
-Absorbe la radiación ultravioleta mas energética del sol, que acabaría con
los organismos vivientes expuestos a ella.
-Debido a su capacidad de absorber la radiación infrarroja por la que la
Tierra pierde la energía que absorbe del sol, la atmósfera estabiliza la
temperatura de la superficie de la Tierra.
-Está dividida en cuatro capas: la troposfera, la estratosfera, la mesosfera y la
Termosfera

Como consecuencia de la compresibilidad de los
gases y de la atracción gravitatoria terrestre, la
mayor parte de la masa de la atmósfera se
encuentra comprimida cerca de la superficie del
planeta, de tal manera que en los primeros 15 Km se
encuentra el 95% del total de su masa.
Las proporciones de los diferentes gases, lo que
coloquialmente se conoce como aire, se mantienen
casi inalterables hasta los 80-100 Km. de altitud
(homosfera), El resto tienen una composición más
variable (heterosfera).
El límite superior de la atmósfera se estima
alrededor de los 10.000 Km de altura donde la
concentración de gases es tan baja (prácticamente
despreciable) que se asemeja a la del espacio
exterior, aunque algunos autores ponen el límite en
30.000, otros 40.0000…

Composición química de la atmósfera.
Mayoritarios: son aquellos que están en mayor
proporción en el aire: nitrógeno (N2), oxigeno (O2), argón
(Ar), vapor de agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2).
Minoritarios: son todos los componentes restantes que
aparecen en cantidades muy pequeñas, medidos en
partes por millón

Hasta los primeros 80-100 Km la composición del aire es homogénea, manteniéndose las
mismas proporciones en los gases (aunque lógicamente la concentración de gases decrece),
llamándose a esta capa homosfera; a partir de esta altura la composición varía habiendo
gases que predominan según una altura determinada, llamándose a esta capa heterosfera.

Propiedades físicas de la atmósfera.
Presión atmosférica: concepto, unidad de medida.
• Es el peso ejercido por la masa de aire atmosférico sobre la
superficie terrestre. Casi la totalidad de la masa de la atmósfera se
encuentra en los primeros kilómetros por encima de la superficie
terrestre (debido a la fuerza de atracción gravitatoria sobre los
gases), por lo que la presión atmosférica disminuye rápidamente
con la altura.
• El valor de esta presión se mide con el barómetro. A nivel del mar
es 1 atmósfera o 1013 milibares, y es equivalente al peso de una
columna de mercurio de 760 mm de altura y un cm de base.

Temperatura: variación de la temperatura en función de la altitud
El aire de la troposfera se
calienta a partir del calor
emitido por la superficie
terrestre.
La temperatura es máxima en
la superficie terrestre,
alrededor de 15 ºC de media,
y a partir de ahí comienza a
descender con la altura
según un Gradiente Térmico
Vertical (GTV) de 6,5 ºC de
descenso cada Km que se
asciende en altura (la
temperatura baja 0,65 ºC
cada 100m de altura) hasta
llegar a -70 ºC a los 12 Km de
altura.
A partir de aquí, la
temperatura asciende con la
altura hasta llegar próximo a
los 0 ºC en los 50 Km. Este
incremento de temperatura
está relacionado con la
absorción por el ozono de la
radiación solar ultravioleta.
De los 50 a los 80 Km de
altura, la temperatura
disminuye hasta alcanzar los
-140 ºC; a partir de aquí, la
temperatura va ascendiendo
en altura al absorber las
radiaciones de alta energía,
pudiendo alcanzar más de
1000 ºC a unos 600 Km de
altura; a partir de aquí la baja
densidad de gases impide la
transmisión del calor y carece
de sentido hablar de
temperatura.

Estructura de la atmósfera.
Las capas de la atmósfera y sus propiedades básicas.
La atmósfera está
dividida según las
variaciones en la
temperatura en una
serie de capas
superpuestas que de
abajo a arriba son las
siguientes:

Su espesor varía entre los 9 Km. sobre los
polos y los 18 Km. sobre el ecuador,
siendo su altura media 12 Km. Contiene
la mayoría de los gases de la atmósfera. A
los 500 metros iniciales se les denomina
capa sucia , porque en ellos se concentra
el polvo en suspensión procedente de los
desiertos, los volcanes y la
contaminación.
Este polvo actúa como núcleos de
condensación que facilitan el paso del
vapor de agua atmosférico a agua líquida,
la troposfera contiene prácticamente
todo el vapor de agua atmosférica.
Hay importantes flujos convectivos de
aire, verticales y horizontales, producidos
por las diferencias de presión y
temperatura que dan lugar a los
fenómenos meteorológicos
(precipitaciones, viento, nubes).
El aire de la troposfera se calienta a partir
del calor emitido por la superficie
terrestre. La temperatura de la troposfera
es máxima en su parte inferior, alrededor
de 15 ºC de media, y a partir de ahí
comienza a descender con la altura según
un Gradiente Térmico Vertical (GTV) de
6,5 ºC de descenso cada Km que se
asciende en altura (la temperatura baja
0,65 ºC cada 100m de altura) hasta llegar
a -70 ºC en el límite superior de la
troposfera: la tropopausa .
Troposfera

Estratosfera
Se extiende desde la tropopausa hasta los
50 Km de altura, límite de la estratosfera
llamado estratopausa.
En esta capa se genera la mayor parte del
ozono atmosférico que se concentra entre
los 15 y 30 Km de altura llamándose a esta
zona capa de ozono u ozonosfera.
La temperatura asciende con la altura
hasta llegar próximo a los 0 ºC en la
estratopausa. Este incremento de
temperatura está relacionado con la
absorción por el ozono de la radiación
solar ultravioleta, por lo que esta capa
actúa como pantalla protectora frente a
los perjudiciales rayos ultravioleta.
Dentro de esta capa hay movimientos
horizontales de aire, pero no verticales
como sucede en la troposfera.

Mesosfera
Se extiende hasta los 80 Km. de
altura.
La temperatura disminuye hasta
alcanzar los -140 ºC en su límite
superior llamado mesopausa .
Algunos autores dicen que en esta
capa se desintegran los meteoritos
por el rozamiento con las partículas
de la mesosfera produciéndose las
llamadas estrellas fugaces, pero otros
autores responsabilizan de este
fenómeno a la termosfera donde se
alcanzan temperaturas muy altas .

Termosfera
Se denomina así porque gran parte de las
moléculas presentes están ionizadas por la
absorción de las radiaciones solares de alta
energía (rayos gamma, rayos X y parte de la
radiación ultravioleta), provocando que el
nitrógeno y el oxígeno pierdan electrones
quedando ionizados con carga +, los
electrones desprendidos originan campos
eléctricos por toda la capa.
La interacción de las
partículas subatómicas
procedentes del Sol con los
átomos ionizados da lugar a
fenómenos luminosos
llamados auroras polares
(aurora boreal en polo
norte y aurora austral en
polo sur) que suceden cerca
de los polos magnéticos.
En la ionosfera
rebotan las ondas de
radio y televisión
usadas en las
telecomunicaciones.
La temperatura de la termosfera
va ascendiendo en altura al
absorber las radiaciones de alta
energía, pudiendo alcanzar más
de 1000 ºC (Curiosidad: la baja
densidad de gases hace que esta
temperatura realmente no
signifique mucha energía) . Su
límite superior se denomina
termopausa , entre los 600 – 800
Km de altura, continuándose con
la exosfera.

Exosfera
Exosfera: desde los 600 – 800 Km de
altura hasta unos 10.000 Km según
autores.
Tiene una bajísima densidad de gases
hasta llegar a ser similar a la del espacio
exterior (casi vacío) con o que el cielo se
oscurece (no hay prácticamente materia
que absorba la luz). Curiosidad: La poca
densidad hace imposible medir la
temperatura y ésta no se puede
propagar, con lo que carece de sentido
hablar de temperatura en esta capa.

LA HIDROSFERA
La hidrosfera es la capa de
agua que rodea la Tierra. El
agua circula continuamente de
unos lugares a otros,
cambiando su estado físico, en
una sucesión cíclica de
procesos que constituyen el
denominado ciclo hidrológico,
el cual es la causa fundamental
de la constante transformación
de la superficie terrestre.
En resumen es una cubierta
dinámica, con continuos
movimientos y cambios de
estado, que regula el clima,
participa en el modelado del
relieve y hace posible la vida
sobre la Tierra.
La hidrosfera es también
responsable de riesgos
geológicos externos como
inundaciones, muchos
deslizamientos del terreno,
algunas subsidencias del
terreno

La hidrosfera se formó por la condensación y
solidificación del vapor de agua conteniendo en la
atmósfera primitiva.
El agua cubre casi las tres cuartas partes de la superficie
de la Tierra. La mayoría (97%) es agua salada que forma
mares y océanos y, una pequeña parte (3%), se
encuentra en la atmósfera y sobre los continentes,
generalmente en forma de agua dulce. Esta última parte
se encuentra de mayor a menor cantidad de agua: hielo>
agua subterránea> lagos, embalses, pantanos, ríos >
atmósfera > biosfera (seres vivos).
Entre las características de la hidrosfera destacamos su
composición mineral, salinidad, contenido en oxígeno,
variación de la temperatura con la profundidad y
densidad

Composición del agua del mar y del agua
continental.
La salinidad media de mares y océanos es de 35
gr/l (3,5%), las sales principales son el Cl- y el Na + ,
y en menor proporción SO4
2- , Mg2+ y otros iones,
La salinidad de las aguas continentales
varía muchísimo dependiendo de las
rocas por donde discurra el agua (si son
rocas muy solubles el agua se carga de
sales superando la salinidad del mar),
también puede variar su composición
química dependiendo de la naturaleza de
los terrenos que atraviesan, aunque en
general, en las aguas continentales
predominan los aniones CO3
2- , HCO3
- ,
SO4
2-, y los cationes Na+ , K+ , Ca2+ y Mg2+.

Características del agua oceánica: salinidad, temperatura: termoclina.
Densidad y contenido en oxígeno.
Salinidad : es la concentración total de los
iones disueltos presentes en el agua. La
salinidad media de mares y océanos es de 35
gr/l, aunque existen variaciones de unos mares
a otros debido a la mayor evaporación que
concentra las sales (Mar Mediterráneo 38 g/L,
Mar Rojo 40 g/L, Mar Muerto 226 g/L) o al
aporte de aguas dulces como las procedentes
de la fusión glacial (Mar Báltico 5 g/L).
Temperatura : varía en los océanos con la
profundidad y la latitud (latitudes bajas
presentan aguas cálidas mientras que latitudes
altas aguas frías).

Capa profunda o hipolimnion: presenta temperaturas frías (0-5 ºC) y constantes (con poca o nula
variación térmica, aunque en algunos casos disminuye la temperatura muy lentamente con la
profundidad), ya que la termoclina impide la mezcla con las aguas cálidas superficiales, por lo que
también disminuye e incluso puede desaparecer el oxígeno disuelto.
Capa de transición o termoclina: situado debajo de la anterior capa cálida, aquí se produce un
descenso brusco de la temperatura con la profundidad, el límite es muy variable, según la latitud y
estación del año, pudiendo llegar a 1.000 metros de profundidad. Esta agua fría (más densa) situada
debajo de la cálida (menos densa) impide la mezcla del agua cálida con las aguas profundas.
Capa superficial o epilimnion: afectada por la temperatura exterior y la radiación solar, tiene una
profundidad de unos 200 metros, la temperatura (de 12 a 30 ºC según latitud) suele ser bastante
uniforme gracias también a la mezcla que produce el oleaje.

Densidad: la densidad del agua oceánica es algo mayor que
la del agua pura, variando en proporción directa con la
salinidad (más sales más densidad) y en proporción inversa
con la temperatura (más temperatura menos densidad). De
estos dos factores, tiene una mayor incidencia la
temperatura, por lo que el agua más densa es la de los
mares polares.
La distinta densidad de las masas de
agua provoca su desplazamiento
tanto en horizontal como en la
vertical, de manera que las más
densas se colocan por debajo de las
más ligeras. Así las variaciones de
densidad constituyen un factor
determinante en la dinámica
oceánica (responsable junto con la
dinámica atmosférica de suavizar las
diferencias de temperatura en la
Tierra).

Contenido en oxígeno:
Los gases disueltos en el
agua son los mismos que
componen el aire libre,
pero en diferentes
proporciones,
condicionadas por la
aportación atmosférica y
diversos factores.
La temperatura y la
salinidad influyen
reduciendo la solubilidad
de los gases cuando
cualquiera de esos dos
parámetros aumenta.
El oxígeno (O2) abunda
sobre todo en la
superficie, donde
predomina la fotosíntesis
sobre la respiración.
Presenta su mínimo hacia
los 400 m de profundidad,
donde los efectos de la
difusión desde el aire libre
y de la fotosíntesis ya no
alcanzan, pero donde
todavía es alta la densidad
de organismos
consumidores, que lo
agotan.

IMPACTOS QUE RECIBE LA HIDROSFERA
SOBREEXPLOTACIÓN DE LOS RECURSOS HÍDRICOS
El aumento creciente de la población y de la actividad económica
mundial ha supuesto una utilización masiva del agua dulce de
ríos, lagos, embalses y acuíferos subterráneos, llegando incluso al
desvío de cursos de agua con el fin de satisfacer una demanda
creciente, hasta el punto de que muchas veces la relación entre
recurso explotado y recurso renovable es mayor que 1

IMPACTOS DERIVADOS DE LAS OBRAS HIDRÁULICAS
• PRESAS EMBALSES
Modificación del sistema fluvial. Retención del sedimento, lo que provoca
una colmatación, el aumento del poder erosivo del río aguas abajo.
Eutrofización de las aguas. Variaciones en el nivel freático. Movimientos
sociales
RECTIFICACIÓN CANALIZACIÓN
Aumento de la pendiente media del río, mayor erosión. Descenso de la
vegetación y fauna fluvial. Degradación estética.
• TRANSVASES
Enfrentamiento social entre regiones ricas y regiones pobres. Diseño para la
pluviometría actual a partir de datos históricos

LA CALIDAD DEL AGUA. PARÁMETROS DE CALIDAD.
La calidad del agua se define en función de una serie de parámetros físicos,
químicos y biológicos, que indican las características del agua y que la hacen
apropiada o no para el uso al que se vaya a destinar.
Los parámetros son indicadores de las características y de las propiedades que
los diferentes contaminantes pueden proporcionar al agua, por lo que son de
utilidad para determinar el grado y origen de las alteraciones de su calidad.
Se clasifican en: físicos, químicos y biológicos.

Parámetros físicos.
Turbidez
Color
Sabor
Olor y
Conductividad eléctrica,
Temperatura.
Parámetros químicos. Son los más
útiles para determinar la calidad del
agua.
Componentes inorgánicos
• Presencia de iones bicarbonato,
cloruros (sabor desagradable),
sulfatos (corrosión), nitratos, etc
• Alcalinidad y pH
• Dureza (expresa las
concentraciones de calcio y
magnesio).
Contaminación orgánicos
• Oxigeno disuelto.
• Demanda biológica de oxígeno.
• Demanda química de oxígeno.
Parámetros Biológicos
Coliformes totales y fecales
Estreptococos fecales
Salmonellas
Enterovirus

GEOSFERA
Es una capa sólida y rocosa que
está en el interior de la Tierra. Es
la parte de la Tierra formada por
rocas y metales. Es la capa de
mayor tamaño (ocupa casi toda
la masa de la Tierra , las otras
capas de la Tierra son atmósfera,
hidrosfera y biosfera ).
Es la parte estructural de la
Tierra que se caracteriza por ser
la de mayores temperaturas,
presión, densidad, volumen y
espesor. Comprende desde la
superficie hasta el centro de
nuestro planeta (hasta los 6.370
Km. aproximadamente). Está
compuesta principalmente de
Hierro (Fe) en un 35%, Oxígeno
(O) en 25% y Silicio (Si) en 18%.
En la Geosfera se produce el
aumento continuo de la
densidad, presión y temperatura
en relación directa con la
profundidad.

ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA.
En la actualidad los conocimientos que
tenemos sobre el interior de la Tierra se
obtienen tanto de manera directa: por
ejemplo, a través de las erupciones
volcánicas, perforaciones petroleras,
cavernas y minas;
De manera indirecta: cuando se
registran las ondas sísmicas, la
gravedad, el magnetismo o la
electricidad terrestre, para estudiar la
estructura y composición de la
geosfera, los métodos indirectos son
necesarios debido a la inaccesibilidad
de la geosfera (por su gran profundidad
sólo se puede estudiar los primeros
kilómetros del interior terrestre, es
decir, sólo una pequeña parte de la
corteza ).

La geosfera se divide en capas atendiendo a su composición química
llamadas corteza, manto y núcleo o se divide en capas atendiendo al
comportamiento, llamadas litosfera, astenosfera, mesosfera y núcleo o
endosfera. El primero es la división desde el punto de vista geoquímico
(o químico) y el segundo desde el punto de vista dinámico.

Punto de vista químico.
Corteza ; está delimitada por la discontinuidad de Mohorovic que se encuentra a unos 5 –
10 km profundidad en los océanos y a unos 30 – 70 km profundidad en los continentes,
distinguiéndose así una corteza oceánica y una continental.
Corteza continental, que forma los
continentes, las islas y las plataformas
continentales. Su espesor varía entre
los 10 y los 70 km, ya que depende
de las diferencias del relieve
(cordilleras, valles, etc.), y de la
densidad de las rocas en cada lugar (si
son más ligeras, se hunden más en el
manto, tal como hace un iceberg sobre
el agua). Cubre un 35% de la superficie
del planeta, y su densidad media es de
2,5 g/cm3 .
Corteza oceánica, mucho más densa que
la anterior, la cual es, por tanto, más
fina (su espesor está entre los 6 y los 12
km, según la zona). Esta corteza forma el
fondo de todos los océanos, y también
puede llegar a emerger en algunos
puntos, dando lugar a islas volcánicas
como las Canarias o las Islas Hawaii. En el
fondo de los océanos existen volcanes de
los cuales emana nueva corteza oceánica,
que tapiza los fondos marinos.

Manto : se encuentra desde la discontinuidad de Mohorovic hasta la
discontinuidad de Gutenberg a 2.900 km de profundidad. El manto ocupa el 82 %
del volumen de la Tierra, lo que equivale al 68 % de la masa de la Tierra (unos 2875
km de espesor). El manto se divide a unos 670 km de profundidad en manto
superior y manto inferior.
Núcleo : va desde la discontinuidad de Gutemberg (2.900 km de profundidad) hasta el
centro de la Tierra que tiene aproximadamente 6.370 km. El núcleo ocupa el 16 % del
volumen terrestre y representa el 32% de su masa (unos 3.470 km de espesor). La
densidad del núcleo es de 10 – 13 gr/cm . En la discontinuidad de Gutemberg desaparecen
las ondas S, por lo que se supone que los materiales están fundidos. En el núcleo interno,
que abarca desde 5.150 km de profundidad hasta el centro de la Tierra a 6.371 km, a
pesar de la elevada temperatura, constituye una esfera totalmente sólida debido a la
altísima presión reinante a esa profundidad.

Las discontinuidades son zonas del interior de la Tierra en las que se producen cambios
bruscos en la trayectoria y velocidad de las ondas sísmicas, debido probablemente a que
separan regiones con distintas características, indicándonos que pueden aparecer rocas
distintas porque cambia la densidad o indicándonos que las rocas se pueden encontrar a
mayor presión o temperatura o en estado líquido porque cambia la rigidez (la velocidad de
las ondas sísmicas depende de la rigidez –más rigidez más velocidad- y de la densidad –más
densidad menos velocidad–, como la discontinuidad es la zona donde cambia la velocidad
nos indica que en esa zona cambia la rigidez o densidad) .

Punto de vista dinámico.
Litosfera : es la parte sólida y rígida que comprende la corteza y
parte del manto superior, llega hasta los 50 – 100 km en los
océanos (bajo las dorsales el espesor puede ser de tan sólo 5-10
km) y 100 – 200 km en los continentes.
Según el comportamiento de los materiales, tenemos la litosfera,
astenosfera, mesosfera y endosfera.

Astenosfera : Se encuentra entre la base de la litosfera y unos 350 km de profundidad (algunos
autores dicen que mucho más profundo). Dado que se trata de una porción del manto, la roca
que la compone es peridotita y se encuentra en estado sólido, aunque próxima a la fusión, lo
que permite que los materiales aunque sólidos, presenten corrientes de convección muy lentas
(1- 12 cm/año) que provocan el movimiento de las placas tectónicas (según la teoría de la
tectónica de placas) que generan procesos como la unión o división de los continentes, la
formación de cordilleras. En resumen, la astenosfera es sólida pero tiene cierta plasticidad.

Mesosfera : comprende el resto del manto, es decir, la
parte más profunda del manto superior y todo el manto
inferior, es sólida (a pesar de las altas temperaturas la
presión mantiene los materiales sólidos) aunque se postula
que puede tener también corrientes de convección
motivadas por las diferencias de temperatura y, por tanto,
de densidad.
En la base del manto se encuentra la capa D″ o nivel D″ (se
dice D doble prima) que es una capa discontinua e irregular
con un espesor entre 0-300 km donde se depositan los
materiales más densos y donde probablemente se originan
las plumas convectivas que son corrientes ascendentes de
materiales del manto originadas por el calor del núcleo en
contacto con esta base del manto, estos materiales
ascienden pudiendo llegar a la superficie terrestre
originando los puntos calientes que son lugares en la
superficie terrestre con gran actividad volcánica como
Hawai.

Endosfera : también llamada núcleo.
Se divide en núcleo externo (desde
2.900 km hasta 5.150 km) fundido que
presenta corrientes de convección (la
circulación convectiva de cargas
eléctricas en su seno origina y
mantiene el campo magnético del
planeta) y el núcleo interno sólido,
donde se alcanzan las mayores
temperaturas y presiones. A medida
que el núcleo libera calor a través del
manto, el hierro cristaliza y se acumula
en el núcleo interno.

BIOSFERA
Es un sistema que incluye el espacio
donde se desarrolla toda la vida que
existe en la Tierra. Está constituido por
la vida y su área de influencia, desde el
subsuelo hasta la atmósfera. Sus límites
son difíciles de precisar pues se han
encontrado bacterias a 2.800 m de
profundidad bajo tierra (y no se cree
que sea un hecho aislado,
probablemente haya a mucha más
profundidad) y se han visto volar aves a
9 km de altura y hay una enorme
diversidad de especies en la
profundidad del océano (adaptadas a la
oscuridad total y a la enorme presión
del agua).

Unidades básicas de la ecología

Nicho ecológico
El término “nicho ecológico” se refiere a el papel que desempeña un
organismo.
Según Sánchez y Ponte (2010) “el nicho ecológico, se define como la
función que una especie desempeña en un ecosistema, generalmente
definida por sus relaciones con otras especies y por su forma de
alimentación. Dos especies que vivan en el mismo espacio geográfico
no pueden ocupar el mismo nicho ecológico, pues compiten por el
mismo alimento y una acaba siempre por desplazar a la otra”

Hábitat
Espacio, donde el arreglo
estructural y condición
física del entorno
permiten que un
organismo o grupo de
organismos, encuentren
las condiciones
fundamentales para su
población.
Condiciones físicas,
biológicas, bióticas y
abióticas necesarias para
garantizar la
supervivencia de las
especies y su
reproducción.
Mitchell (2005)
HÁBITAT

Ecosistema: es un sistema dinámico formado por el
conjunto de factores bióticos (comunidad o
biocenosis) y factores abióticos (biotopo) y las
interrelaciones entre ellos (sobre todo intercambios
de energía y materia).
Ecosfera: es el ecosistema planetario de la Tierra (la
Tierra puede ser considerada como un ecosistema
donde la atmósfera, hidrosfera, geosfera y los seres
vivos se relacionan entre sí, directa o indirectamente,
por ejemplo los organismos fotosintéticos producen
oxígeno que se libera a la atmósfera y, a su vez, este
oxígeno puede ser cogido de la atmósfera y usado por
otros seres vivos).

COMPONENTES BIÓTICOS Y ABIÓTICOS. Biocenosis o comunidad: es el
conjunto de seres vivos que
habitan en un determinado
lugar (factores bióticos).
Biotopo: es el espacio físico,
natural de un determinado
lugar donde se desarrolla la
biocenosis (parte viva del
ecosistema). Este medio físico
o territorio está formado por
los factores físicoquímicos del
medio (factores abióticos), por
ejemplo temperatura, rocas y
minerales, pH, salinidad, agua,
gases del aire…
Ecosfera = Geosfera + Atmósfera + Hidrosfera + Biosfera.
Ecosistema = Biotopo + Biocenosis

Cite los
factores
físico-
químicos de
los biotopos.
• Ejemplos: agua, temperatura,
rocas, pH, viento, gases (O2 ,
CO2 …), contaminación,
sonidos, radiaciones, etc.
(Cualquier cosa que no sea
seres vivos).
Cite los
componentes
de la
biocenosis
• Población: es el conjunto de seres
vivos de la misma especie que
habita en un lugar y en un
momento determinado. Ejemplos:
Comunidad o biocenosis: es un
conjunto de poblaciones que
habitan en un lugar y momento
determinado. Ejemplos:

LOS BIOMAS TERRESTRES Y ACUÁTICOS
Los biomas son ecosistemas a escala mundial (de gran
tamaño), con una fauna y flora con características
determinadas por el clima (Tª y humedad). Los biomas
corresponderían con el estado clímax de un ecosistema
para una temperatura y humedad determinados. Aunque,
en su sentido más genuino los biomas se atribuyen a
zonas terrestres, también se puede hablar de biomas
acuáticos (marinos y dulceacuícolas) y biomas de interfase
en los que confluyen ambientes diversos como el terrestre
y dulceacuícola o el marino y dulceacuícola (zona costera,
marismas, estuarios…).

RELACIONES TRÓFICAS ENTRE LOS
ORGANISMOS DE LOS ECOSISTEMAS.
• Es una agrupación de seres vivos con similares
requerimientos nutritivos. Un nivel trófico incluye a
todos los organismos del ecosistema que tienen una
fuente de alimento semejante y que, por tanto,
comparten una misma forma de aprovechamiento de los
recursos energéticos.
• Las relaciones tróficas se pueden expresar o representar
en cadenas tróficas, redes tróficas y pirámides tróficas,
donde cada eslabón de la relación trófica es un nivel
trófico.
NIVELES
TRÓFICOS.

Productores
Es el primer nivel trófico, está formado por los organismos
autótrofos (ellos mismos fabrican su alimento), son
principalmente los organismos fotosintéticos, que usando la
energía de la luz, agua, CO y sales minerales (materia
inorgánica) obtienen o forman alimento. Ejemplo: vegetales,
algas y muchas bacterias. Hay otros autótrofos llamados
quimiosintéticos que oxidan materia inorgánica reducida
como las bacterias del azufre, obteniendo la energía
necesaria para fabricar su materia orgánica.

Consumidores: primarios, secundarios…
Los consumidores son heterótrofos
(obtienen la materia y energía de otros
seres vivos o de sus restos). Existen varios
tipos o subniveles tróficos dentro de
consumidores:
- Primarios o herbívoros : son los
consumidores de primer orden, se
alimentan del primer nivel trófico, es decir,
obtienen de los productores la materia y
energía que necesitan para vivir.
- Secundarios o carnívoros: constituyen los
consumidores de segundo orden y se
alimentan de herbívoros (obtienen la
materia y energía de consumidores
primarios).
- Terciarios o súper carnívoros :
constituyen los consumidores de tercer
orden y se alimentan de consumidores
secundarios (obtienen la materia y energía
de los carnívoros).

Descomponedores.
Son aquellos seres vivos que se alimentan de restos de materia orgánica hayan sido o no
parcialmente degradados por detritívoros, y la transforman en materia inorgánica
(descomponen totalmente la materia orgánica) necesaria para los productores, cerrando así
el ciclo de la materia que ya puede volver a ser usada por los productores.
Son los hongos y las bacterias.
Sin los descomponedores no se reciclaría la materia necesaria para los vegetales y la
materia orgánica muerta se acumularía.

BIODIVERSIDAD
Diversidad biológica, o
biodiversidad, se refiere a la
diversidad de seres vivos que
habitan el planeta y es resultado
de miles de millones de años de
evolución de la vida en la Tierra.

“Por diversidad biológica se entiende la variabilidad
de organismos vivos de cualquier fuente, incluidos,
entre otras cosas, los ecosistemas terrestres y
marinos y otros ecosistemas acuáticos y los
complejos ecológicos de los que forman parte;
comprende la diversidad dentro de cada especie,
entre las especies y de los ecosistemas”
1) Ecosistemas, es decir, la variedad que
existe, por ejemplo de selvas, bosques,
desiertos, manglares, tundras, arrecifes,
costas, lagunas, ríos, etc.
2) Especies, es decir, organismos que
comparten características particulares. A la
fecha se han identificado alrededor de
1.75 millones de especies, pero
desconocemos aún a la mayoría, ya que se
estima que en el planeta hay alrededor de
13 millones de especies.
3) Variación dentro de las especies, esto
es, las diferencias genéticas que existen
entre organismos de la misma especie
como pueden ser las diferencias entre
personas, entre caballos, entre maíces,
entre perros, etc

La combinación de los ecosistemas de la tierra
forman el ecosistema planetario o biósfera. Los
organismos de la biósfera no solo se adaptan al
ambiente sino que, además, interactúan con el
modificando y controlando las propiedades
físicas y químicas de la biósfera.

Antropósfera
Definición compuesta por la palabra antropo, que proviene del
griego ( ἄνθρωπος anthropos) y que significa “‘hombre o
humano”, y la palabra esfera, que hace referencia al
planeta Tierra o a la “esfera terrestre”. Si unimos los dos
conceptos, obtenemos que la antroposfera es la parte de la esfera
terrestre donde se desarrolla la vida del hombre, soportando las
actividades y acciones de la especie humana sobre los hábitats y
ecosistemas en los que vive y se desarrolla.

ACTIVIDAD HUMANA COMO FUENTE DE
CONTAMINACIÓN
Un ecosistema está en equilibrio cuando es estable, es decir, no cambia o
cambia muy poco en el tiempo. De forma natural hay diversas formas por
las que se puede romper el equilibrio de un ecosistema, como son las
erupciones volcánicas, periodos de sequía, seísmos, etc.
Pero el ser humano ha modificado el entorno natural y provocado graves
alteraciones en los ecosistemas con importantes efectos. Algunas de estas
alteraciones son:
• La superpoblación.
• La deforestación.
• La contaminación.
• La pérdida de biodiversidad.

La superpoblación
Es el aumento de la población humana desde hace unos 150 años como
consecuencia de los progresos en tecnología, medicina e higiene, motivos
que han permitido el alargamiento de la vida media del ser humano.
Los efectos más
importantes de
la
superpoblación
son:
Escasez de
alimentos y
hambre en
algunos países.
Agotamiento de
recursos y
desigualdad
social.
Flujos
migratorios de
unos países a
otros
Urbanización
descontrolada y
creación de
megaciudades.

La deforestación
Es la desaparición de los árboles y su vegetación asociada de un
determinado ecosistema. Se produce para la creación de campos de
cultivo, la obtención de madera, la minería y para crear nuevas
urbanizaciones, muchas veces mediante incendios intencionados.
Produce efectos importantes como:
• Erosión y pérdida del suelo fértil.
• Cambio en las condiciones climáticas de la zona.
• Disminución de la captación de CO2 y aumento del efecto invernadero.
• Pérdida de biodiversidad y de recursos biológicos.

La contaminación
Es la acumulación de sustancias
no naturales en grandes
concentraciones en el agua, el
suelo y la atmósfera y que
tienen efectos negativos sobre
los seres vivos. La
contaminación provoca:
La muerte de especies y
pérdida de biodiversidad.
Deterioro del medio natural.
Acumulación de sustancias
tóxicas en las cadenas tróficas
(bioacumulación).
Aparición de enfermedades y
alteraciones genéticas en los
organismos.

La pérdida de biodiversidad
La biodiversidad es el grado de variedad de especies en los
ecosistemas que ha surgido como consecuencia de la
evolución biológica. Representa nuestra mayor riqueza
natural al ser la fuente de recursos alimenticios, medicinales
y paisajísticos. La biodiversidad se ve afectada por:
• La sobreexplotación de los recursos biológicos.
• La deforestación.
• La introducción de especies foráneas que desplazan a las autóctonas.
• La caza o pesca abusiva e ilegal.

¿Cómo podemos medir nuestro impacto en el
ambiente?
Medir el impacto de nuestra
sociedad en el ambiente es una
tarea compleja. Sin embargo, se
han propuesto diversas maneras
para hacerlo, entre ellas el Índice
del Planeta Viviente (IPV) y el Índice
de Sustentabilidad Ambiental (ESI,
por sus siglas en ingles). De todas
estás formas de medirlo, no
obstante, la más conocida es a
través de la “huella ecológica”,
propuesta en 1996 por el ecólogo
canadiense William Rees

La huella ecológica es la superficie necesaria –tanto terrestre como marina-
para producir los alimentos y las otras materias primas que requerimos, así
como para absorber nuestros desechos, generar la energía que consumimos y
proveer del espacio para caminos, edificios y otro tipo de infraestructura.

¿De qué magnitud es la huella ecológica
mundial?
• La huella ecológica de cada ser humano, calculada para el año 2003,
fue de 2.2 hectáreas. Sin embargo, nuestro planeta tan sólo es capaz
de otorgar a cada uno de sus habitantes cerca de 1.8 hectáreas.

Ciclos biogeoquímicos
El término Ciclo Biogeoquímico deriva del
movimiento cíclico de los elementos que forman
los organismos biológicos y el ambiente geológico
en donde interviene un cambio químico.

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.
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.

Nuestro planeta actúa como un sistema cerrado donde la
cantidad de materia existente permanece constante, pero sufre
permanentes cambios en su estado químico dando lugar a la
producción de compuestos simples y complejos. Es por ello que
los ciclos de los elementos químicos gobiernan la vida sobre la
Tierra, partiendo desde un estado elemental para formar
componentes inorgánicos, luego orgánicos y regresar a su estado
elemental.

TIPOS DE CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
• Los elementos casi siempre se distribuyen tanto en la atmósfera como en el
agua y de ahí a los organismos, y así sucesivamente. Los elementos que
cumplen ciclos gaseosos son el carbono, el oxígeno y el nitrógeno. La
transformación de elementos de un estado a otro es relativamente rápida.
CICLOS
GASEOSOS
• Son aquellos donde los elementos permanecen formando parte de la tierra,
ya sea en las rocas o en el fondo marino, y de ahí a los organismos. En estos,
la transformación y recuperación de estos elementos es mucho más lenta.
Ejemplos de ciclos sedimentarios son el del fósforo y el del azufre.
CICLOS
SEDIMENTARIOS
• El ciclo del agua es una combinación de los ciclos gaseoso y sedimentario, ya
que esa sustancia permanece tanto en la atmósfera como en la corteza
terrestre. Los ciclos biogeoquímicos más importantes corresponden al agua,
oxígeno, carbono y nitrógeno.
CICLOS MIXTOS

CICLO DEL AGUA
El ciclo del agua incluye la evaporación, transpiración,
condensación, precipitación e infiltración de este líquido.
Toda el agua de la Tierra forma la hidrosfera, que se distribuye en
tres reservorios principales: los océanos, los continentes y la
atmósfera. Entre estos reservorios existe una circulación continua.

La evaporación es el proceso por el cual el agua de los
océanos y de la tierra se convierte en vapor de agua y penetra
en la atmosfera y en forma de gas. La evaporación de las
plantas se denomina transpiración, la tasa de evaporación se
incrementa con la temperatura, la intensidad de la luz solar, la
velocidad del viento, la vegetación y la humedad del suelo, y
se reduce a medida que aumenta la humedad del aire

Condensación. El vapor de
agua se enfría a medida que se
eleva, condensándose en
gotitas de agua para formar las
nubes. las precipitaciones caen
de las nubes y el agua vuelve a
la Tierra, continuando así el
ciclo hidrológico. Casi toda el
agua de la tierra ha pasado por
este ciclo infinitas veces. muy
poca cantidad de agua se ha
creado o perdido en los últimos
miles de años

Precipitación. Las
precipitaciones se producen
cuando el vapor de agua de
la atmosfera se condensa en
las nubes y cae en la tierra.
Las precipitaciones pueden
ser de diversas formas,
entre ellas, lluvia, nieve,
pedrisco y granizo.
Infiltración. Es
cuando el agua
logra atravesar el
suelo y ocupar
algunos de los
espacios vacíos que
existen en el suelo.

CICLO DEL CARBONO
Es uno de los elementos más importantes de la naturaleza.
Combinado con oxígeno forma dióxido de carbono y monóxido de
carbono.
La atmósfera contiene alrededor de 0.03 % de dióxido de
carbono. Es el elemento básico de los compuestos orgánicos
(hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). El
carbono también forma parte de sales llamadas carbonatos,
como el carbonato de sodioy el carbonato de calcio, entre otras.

Suele considerarse que este ciclo está constituido por cuatro reservorios
principales de carbono interconectados por rutas de intercambio.
la atmósfera, la biosfera terrestre (que, por lo general, incluye sistemas de agua dulce y material orgánico no vivo,
como el carbono del suelo), los océanos (que incluyen el carbono inorgánico disuelto, los organismos marítimos y la
materia no viva), y los sedimentos (que incluyen los combustibles fósiles). Los movimientos anuales de carbono entre
reservorios ocurren debido a varios procesos químicos, físicos, geológicos y biológicos.
En el planeta Tierra, el carbono circula a través de los océanos, de la
atmósfera y de la superficie y el interior terrestre, en un gran ciclo
biogeoquímico. Este ciclo puede ser dividido en dos: el ciclo lento o
geológico y el ciclo rápido o biológico.

Ciclo geológico del carbono
Más del 99% del carbono terrestre está contenido en la litosfera,
siendo la mayoría carbono inorgánico, almacenado en rocas
sedimentarias como las rocas calizas. El carbono orgánico contenido
en la litosfera está almacenado en depósitos de combustibles fósiles.

El dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera, combinado con el agua,
forma el ácido carbónico, el cual reacciona lentamente con el calcio y
con el magnesio de la corteza terrestre, formando carbonatos. A
través de los procesos de erosión (lluvia, viento), estos carbonatos
son arrastrados a los océanos, donde se acumulan en su lecho en
capas, o son asimilados por organismos marinos que,
eventualmente, después de muertos, también se depositan en el
fondo del mar. Estos sedimentos se van acumulando a lo largo de
miles de años, formando rocas calizas.

El ciclo biológico del carbono
El ciclo biológico del carbono es relativamente
rápido: se estima que la renovación del carbono
atmosférico ocurre cada 20 años.
Este ciclo desempeña un papel importante en los
flujos de carbono entre los diversos depósitos, a
través de los procesos de fotosíntesis y respiración.

Las ecuaciones químicas que rigen estos dos procesos son:
Fotosíntesis: 6CO2 + 6H2 + energía (luz solar) -> C6H12O6 + 6O2
Respiración: C6H12O6 (materia orgánica) + 6O2 -> 6CO2 + 6H2 + energía
Mediante la fotosíntesis, las
plantas absorben la energía
solar y el CO2 de la
atmósfera, produciendo
oxígeno e hidratos de
carbono (azúcares como la
glucosa), que sirven de base
para el crecimiento de las
plantas.

El segundo componente es los procesos rápidos en el
océano. La química de la capa superficial del océano esta
bien mezclada con la atmósfera. Entonces el CO2 es
consumido y liberado constantemente por el océano. Mas
o menos hay un equilibrio entre la cantidad consumida y la
liberada. Pero hay dos procesos que almacenan CO2 en el
océano. El primer proceso es químico, el CO2 se combina
con un ion de carbonato para formar bicarbonato
Otra proceso por el que los océanos consumen CO2
es mediante el plancton.

CICLO DEL OXÍGENO
La atmósfera posee un 21% de oxígeno, y es la
reserva fundamental utilizable por los
organismos vivos. Además forma parte del agua
y de todo tipo de moléculas orgánicas.
El ciclo del oxígeno está estrechamente
vinculado al del carbono, ya que el proceso por
el cual el carbono es asimilado por las plantas
(fotosíntesis) da lugar a la devolución del oxígeno
a la atmósfera, mientras que en el proceso de
respiración ocurre el efecto contrario.

Otra parte del ciclo natural del
oxígeno con notable interés indirecto
para los organismos vivos es su
conversión en ozono (O3). Las
moléculas deO2, activadas por las
radiaciones muy energéticas de onda
corta, se rompen en átomos libres de
oxígeno (O) que reaccionan con otras
moléculas de O2, formando ozono.
Esta reacción se produce en la
estratosfera y es reversible, de forma
que el ozono vuelve a convertirse en
oxígeno absorbiendo radiaciones
ultravioletas.

Ciclo del Nitrógeno
Los organismos emplean el nitrógeno en la síntesis de proteínas,
ácidos nucleicos (ADN y ARN) y otras moléculas fundamentales del
metabolismo.
Su reserva fundamental es la atmósfera, en donde se encuentra en
forma de N2, pero esta molécula no puede ser utilizada directamente
por la mayoría de los seres vivos (exceptuando algunas bacterias).

Esas bacterias y algas cianofíceas
que pueden usar el N2 del aire
juegan un papel muy importante en
el ciclo de este elemento al hacer la
fijación del nitrógeno. De esta
forma convierten el N2 en otras
formas químicas (nitratos y amonio)
asimilables por las plantas.
El amonio (NH4
+) y el nitrato (NO3
-)
lo pueden tomar las plantas por las
raíces y usarlo en su metabolismo.
Usan esos átomos de N para la
síntesis de las proteínas y ácidos
nucleicos. Los animales obtienen su
nitrógeno al comer a las plantas o a
otros animales.

En el metabolismo de los compuestos nitrogenados en
los animales acaba formándose ión amonio que es muy
tóxico y debe ser eliminado. Esta eliminación se hace en
forma de amoniaco (algunos peces y organismos
acuáticos), o en forma de urea (el hombre y otros
mamíferos) o en forma de ácido úrico (aves y otros
animales de zonas secas). Estos compuestos van a la
tierra o al agua de donde pueden tomarlos de nuevo las
plantas o ser usados por algunas bacterias.
Algunas bacterias convierten amoniaco en nitrito y otras
transforman este en nitrato. Una de estas bacterias
(Rhizobium) se aloja en nódulos de las raíces de las
leguminosas (alfalfa, alubia, etc.) y por eso esta clase de
plantas son tan interesantes para hacer un abonado
natural de los suelos.

Donde existe un exceso de
materia orgánica en el mantillo,
en condiciones anaerobias, hay
otras bacterias que producen
desnitrificación, convirtiendo
los compuestos de N en N2, lo
que hace que se pierda de
nuevo nitrógeno del ecosistema
a la atmósfera.

CICLO DEL FÓSFORO
La proporción de fósforo en la materia viva es bastante pequeña,
pero el papel que desempeña es vital. Es componente de los ácidos
nucleicos como el ADN. Se encuentra presente en los huesos y
piezas dentarias. En la fotosíntesis y en la respiración celular,
muchas sustancias intermedias están combinadas con el fósforo, tal
el caso del trifosfato de adenosina (ATP) que almacena energía.

La mayor reserva de fósforo está en la corteza terrestre y en
los depósitos de rocas marinas. El fósforo se encuentra en
forma de fosfatos (sales) de calcio, hierro, aluminio y
manganeso.
La lluvia disuelve los fosfatos presentes en los suelos y los
pone a disposición de los vegetales. El lavado de los suelos
y el arrastre de los organismos vivos fertilizan los océanos y
mares. Parte del fósforo incorporado a los peces es extraído
por aves acuáticas que lo llevan a la tierra por medio de la
defecación (guano). Otra parte del fósforo contenido en
organismos acuáticos va al fondo de las rocas marinas
cuando éstos mueren. Las bacterias fosfatizantes que están
en los suelos transforman el fósforo presente en cadáveres
y excrementos en fosfatos disueltos, que son absorbidos
por las raíces de los vegetales.

Puntos más importantes
El fósforo es un nutriente esencial que se
encuentra en las macromoléculas de los
humanos y otros organismos, como el ADN.
El ciclo del fósforo es lento. La mayor parte
del fósforo que existe en la naturaleza se
encuentra en forma de ion fosfato, PO4
3−
A menudo, el fósforo es el nutriente
limitante, o nutriente más escaso, por lo
que restringe el crecimiento en los
ecosistemas acuáticos.
Cuando el nitrógeno y el fósforo de los
fertilizantes son acarreados por los
escurrimientos hasta los lagos y océanos,
producen eutrofización: el crecimiento
excesivo de algas. Las algas pueden agotar
el oxígeno del agua y crear una zona
muerta.

CICLO DEL AZUFRE
El azufre está presente dentro de todos los
organismos en pequeñas cantidades,
principalmente en los aminoácidos (sustancias que
dan lugar a la formación de proteínas). Es esencial
para que tanto vegetales como animales puedan
realizar diversas funciones. Las mayores reservas de
azufre están en el agua del mar y en rocas
sedimentarias.
Se le considera un ciclo químicamente complejo, ya
que a su camino por el suelo, el agua y los
ecosistemas, el azufre pasa por diferentes estados
de oxidación. La oxidación se produce cuando una
sustancia se combina con oxígeno.

Las rocas y sedimentos de la corteza terrestre son
muy abundantes en azufre, que se encuentra en
forma de sulfatos de calcio y magnesio, así como
sulfuros. El azufre elemental, producido en depósitos
de sulfato de calcio debido a la reducción del S por
bacterias, se encuentra en depósitos subterráneos.

Descrito de forma simple, el ciclo del azufre
comienza en la litosfera: la corteza superficial
del planeta Tierra. Los sulfatos son sales o
ésteres que están presentes en el suelo. Los
sulfatos también están disueltos en las aguas.
Las plantas absorben los sulfatos del suelo a
través de sus raíces y los incorporan a su
sustancia vegetal. Ellas reducen los sulfatos a
sulfuros.
Una vez en la estructura vegetal, el azufre
puede pasar a través de los seres vivos en las
cadenas alimentarias de la naturaleza.
Los animales herbívoros se alimentan de las
plantas e incorporan el azufre en su cuerpo.
Los carnívoros se alimentan de los herbívoros,
así que la carne de estos, que ya contiene
azufre, pasa a su propio cuerpo para
contribuir a su funcionamiento.
Cuando los animales mueren, los cuerpos
echados en el suelo son aprovechados por
organismos descomponedores, tales como
bacterias y hongos. Estos desintegran los
cadáveres y la materia queda reducida a
partículas orgánicas, las bacterias del suelo lo
convierten en sulfuro de hidrógeno que se
oxida para producir sulfato; así, los sulfatos
vuelven al suelo y el ciclo se completa para
volver a empezar.

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