Tipos de ciclos biogeoquímicos, su importancia y características

Los denominados ciclos biogeoquímicos generalmente se usan para explicar y describir los ciclos globales, regionales y locales de los «elementos vivos» que naturalmente son el carbono (C), oxígeno (O), el nitrógeno (N), el azufre (S), el fósforo (P) y el agua (H2O).

Estos componentes de los ciclos biogeoquímicos interactúan con la atmósfera, el agua de los oceános, los animales, el suelo y el ser humano, y son de vital importancia para la vida.

En este blog podrás encontrar a cada ciclo biogequímico detalladamente, a continuación te presentamos una lista a la que puedes acceder.

1. Ciclo del carbono
2. Ciclo del nitrógeno
3. Ciclo del fósforo
4. Ciclo del azufre
5. Ciclo del potasio
6. Ciclo del calcio
7. Ciclo del oxígeno
8. Ciclo hidrológico o ciclo del agua

Introducción a los ciclos biogeoquímicos

Los ciclos biogeoquímicos son indispensables para que la vida en nuestro planeta sea posible. Existen diferentes etapas, procesos e intervenciones de distintos minerales y compuestos químicos. A continuación, se analizan con detalle los conceptos básicos sobre estos ciclos y la importancia de cada uno de ellos.

¿Qué son los ciclos biogeoquímicos?

Los ciclos biogeoquímicos consisten en el movimiento de materiales, minerales y químicos presentes en el ambiente. Estos incluyen carbono, potasio, fósforo, azufre, hidrógeno, sodio, calcio, oxígeno y nitrógeno. Todos aquellos elementos que sean indispensables para la vida humana, vegetal y animal tienen su ciclo.

Influyen directamente en la atmósfera, biomasa, hidrosfera y biosfera. Sus procesos implican producción y descomposición de la materia orgánica en múltiples superficies y ambientes. Gracias a los ciclos naturales del planeta, se renuevan los nutrientes en cada uno de los ecosistemas.

Características que tiene un ciclo biogeoquímico

La característica principal de este proceso biogeoquímico es el reciclaje entre los seres vivos y los organismos no vivos. Tiene la función de regular la hidrosfera, biosfera y atmósfera, presentando un flujo de energía y ciclo de la materia. Intervienen todas las clases de vida posibles, permitiendo la existencia en la Tierra.

Los componentes más importantes de estos ciclos son del nitrógeno, carbono, oxígeno y agua, compuestos con mayor presencia en el ambiente. Lamentablemente, el ser humano ha causado alteraciones nocivas que perjudican el funcionamiento de cada uno de los ciclos.

Esto ocurre ya sea con restos sedimentarios o gaseosos, al igual que una combinación entre ambos.

Ciclos sedimentarios

Incluye aquellos compuestos químicos donde los nutrientes hacen su circulación como reservorio en la superficie terrestre. Están implicados calcio, hierro, fósforo y azufre.

Ciclos gaseosos o atmosféricos

Abarca los compuestos que circulan rápidamente en los organismos vivos y la atmósfera. Se pueden mencionar el oxígeno, nitrógeno y carbono como los compuestos principales.

Ciclos hidrológicos

Consisten en la circulación del agua por la tierra, atmósfera, océanos y todo tipo de ecosistema. En algunos casos, se combinan con otros tipos de ciclos para dar paso a los procesos mixtos.

Tipos, clasificación y ejemplos

Los grandes procesos biogeoquímicos que se llevan a cabo en el planeta Tierra están divididos en distintos tipos. La clasificación varía en función del ecosistema donde realicen y también del compuesto químico involucrado. Sea cual sea el ciclo, cada uno de ellos cumple un papel indispensable para la vida en la tierra y los lechos marinos.

Los ejemplos o tipos de ciclos más importantes son los siguientes.

Ciclo biogeoquímico del agua

Este tipo de ciclo biogeoquímico, también es conocido como el ciclo del agua o ciclo hidrológico. Es un proceso mediante el cual las aguas de la tierra, la atmósfera en los océanos se mueven en diferentes estados. Incluye líquidos, sólidos y gaseosos. Asimismo, está dividido principalmente en tres etapas: evaporación, condensación y precipitación.

Ciclo biogeoquímico del carbono

El ciclo del carbono es el tipo de ciclo biogeoquímico que se define como el intercambio y movimiento del elemento carbono entre diferentes elementos de los ecosistemas. El carbono se transporta a la litosfera, biósfera, hidrosfera y atmósfera, al igual que el ciclo del agua. El aporte de carbono es fundamental para el desarrollo de organismos vivos y sus ecosistemas.

Ciclo biogeoquímico del nitrógeno

El ciclo del nitrógeno es el tipo de ciclo biogeoquímico que comprende las etapas de fijación, amonificación, nitrificación y desnitrificación. Mediante ellas, se hace un intercambio de procesos biológicos y abióticos para proporcionar este compuesto a los diferentes organismos vivos. Prácticamente, es el encargado de conservar el equilibrio dinámico en la biosfera.

Ciclo biogeoquímico del fósforo

El fósforo es un compuesto primordial para el desarrollo y crecimiento de los organismos vivos. Este tipo de ciclo biogeoquímico favorece la creación de huesos en animales y seres humanos, además de los exoesqueletos en insectos. Del mismo modo el ciclo del fósforo, es vital para la fotosíntesis de las plantas.

Este elemento sedimentario de carácter mineral hace su circulación por la biosfera, hidrosfera y litosfera.

Ciclo biogeoquímico del oxigeno

Este tipo de ciclo biogeoquímico define como el oxígeno se encuentra presente de diferentes maneras en el ambiente y como circula a través de todo el planeta. La más relevante y evidente de todas es el gas oxígeno, a través del cual todos los organismos respiran. Ahora bien, también se encuentra el oxígeno en el agua y el gas carbónico.

El ciclo del oxígeno se divide en procesos lentos o geológicos, combinados con el ciclo hidrológico. También están los ciclos rápidos o de carácter biológico, tales como la fotosíntesis y la respiración.

Ciclo biogeoquímico del calcio

El calcio es otro de los minerales de cualidades sedimentarias que conlleva una circulación entre el ambiente, ecosistemas y seres vivos gracias al denominado ciclo del calcio. Mediante su ciclo, se proporciona calcio a todos los organismos vivos, sin olvidar sus ambientes de vida. Generalmente, el calcio que está ubicado la litosfera en grandes depósitos sedimentarios.

Estos emergen de fondos marinos a través de numerosos levantamientos geológicos.

Ciclo biogeoquímico del magnesio

Tal como sucede con los ciclos anteriores, el movimiento del magnesio describe la transformación y el flujo de este compuesto entre los seres vivos y los suelos. Es uno de los más importantes para la vida en la Tierra. De hecho, la fotosíntesis depende directamente del suministro de magnesio.

Por otro lado, el magnesio es un mineral que contiene una parte importante de la molécula clorofila.

Ciclo biogeoquímico del hierro

El ciclo del hierro se trata de un conjunto de reacciones reductoras y oxidantes del ion de hierro. Dicho ion ferroso se oxida, dando lugar a un ion férrico, donde el hierro y el férrico son reducidos a carácter ferroso. Evidentemente, este mineral es de primera necesidad para un desarrollo correcto de los organismos vivos y los ambientes donde habitan.

Intervención de los organismos vivos

Todos los organismos vivos intervienen de forma directa o indirecta en los procesos biogeoquímicos. De hecho, seres humanos, plantas y animales consumen o utilizan de alguna manera cada uno de los compuestos y minerales involucrados.

Cuando las plantas y animales mueren, los desechos orgánicos son absorbidos por la litosfera. Como resultado, todos los componentes presentes en dichos residuos son procesados para luego ser liberados hacia la atmósfera. Esto es especialmente notorio en el ciclo del nitrógeno, oxígeno, fósforo, hierro y magnesio.

Importancia de los ciclos biogeoquímicos

Los ciclos biogeoquímicos descritos anteriormente cumplen un papel indispensable para la vida humana. También influyen directamente en la vida animal y vegetal. Asimismo, resultan fundamentales para que los ecosistemas estén correctamente preparados para habitar numerosas especies.

Cada uno de los ciclos ocurre tanto en la corteza terrestre como en los grandes lechos marinos. Además, es importante recalcar que tienen interacción entre sí y de alguna u otra forma son dependientes. Gracias a dichos ciclos, todos los elementos cruciales para la vida están disponibles en el medio ambiente.

Por lo tanto, podrán ser utilizados vez tras vez por los organismos presentes en el planeta. Por supuesto, a medida que se van usando, también son regenerados para que siempre exista un correcto suministro.

Importancia para la vida

Prácticamente, los ciclos biogeoquímicos son los que hacen la vida posible en la tierra. Sin y ellos, sencillamente se produciría la muerte de todos los organismos. Estos ciclos hacen que la materia pueda circular entre cada uno de los organismos y sus ecosistemas.

Por ejemplo, el ciclo hidrológico permite la purificación de las aguas para que sean consumidas y procesadas. Al mismo tiempo, el ciclo del fosforo potencia el desarrollo de las articulaciones y huesos en seres humanos y animales, sin olvidar la fotosíntesis en las plantas.

Por otro lado, nitrógeno, magnesio y hierro son elementos indispensables para todo tipo de organismos celular.

Importancia para el medio ambiente

Así como los ciclos biológicos y químicos son vitales para los organismos vivos, ocurre lo mismo en el medio ambiente. Y es que ellos logran regular los elementos vitales en cada uno de los ecosistemas. Atmósfera, hidrosfera, biosfera, litosfera y todas las otras capas de la tierra necesitan de nutrientes y compuestos químicos.

Los ciclos biogeoquímicos suministran todo lo necesario para que el medio ambiente se conserve vivo. Del mismo modo, sirven para regular el clima, brindando la temperatura adecuada en cada región.

Ciclos biogeoquímicos y el ser humano

Como mencionamos al comienzo de este artículo, el ser humano tiene una intervención directa en los procesos biológicos y químicos que suceden en el planeta. Lamentablemente, muchas de sus acciones derivan en consecuencias nefastas para los ecosistemas.

Una de las más evidentes es la sobrecarga de nitrógeno en el medio ambiente, la cual ocurre por la quema excesiva de combustibles fósiles. Cada día aumentan más las actividades industriales, agrícolas y de explotación minera que dañan la naturaleza. Tienen impacto en la corteza terrestre, la capa de ozono y la atmósfera.

El impacto del nitrógeno

A pesar de que el nitrógeno es esencial para la vida de cualquier organismo, también es perjudicial en niveles muy elevados. Por este motivo, si emplea el nitrógeno para fabricar fertilizantes que acaben con la vida de bacterias nocivas para las plantas.

Lastimosamente, esto ha conllevado que las aguas continentales, zonas costeras y toda la hidrosfera se vean contaminadas por el nitrógeno. Si bien los ciclos biogeoquímicos ayudan a conservar el equilibrio en la tierra, la actividad humana altera todas sus funciones.

El impacto del fósforo

Al igual que el nitrógeno, el fósforo juega un rol fundamental en la fotosíntesis de las plantas. Ahora bien, también afecta a los grandes lechos marinos, sobre todo cuando está acumulado en exceso. Cuando la quema de combustibles fósiles es demasiado abundante, se producen sobrantes muy altos de fósforo.

Al concentrarse en los lechos marinos, hacen que las algas y plantas acuáticas crezcan más. Como consecuencia, consumen más oxígeno, reduciendo los niveles óptimos para que sea posible la vida. Esto da lugar a zonas muertas, donde ya no podrán sobrevivir especies.

El impacto del carbono

Este es otro de los componentes químicos y minerales vitales para el desarrollo de la vida terrestre. Sin embargo, la alta concentración de químicos industriales y procesamiento de materia prima producen dióxido de carbono en exceso. El resultado es un mayor calentamiento del planeta, favoreciendo el efecto invernadero.

De igual forma, se queda en el ambiente un aire menos saludable para respirar.

Métodos para disminuir la sobrecarga

En vista de todos los problemas que se están originando en el medio ambiente, cada vez se toman más medidas para disminuir los daños. Por ejemplo, se ha invertido energía renovable y recursos ecológicos para utilizar en la industria. Asimismo, se le hace publicidad al uso de fertilizantes naturales.

La optimización de recursos cumple un papel clave en todas las empresas para no desperdiciar materia prima. Evidentemente, ahorrar el agua es vital, al igual que cuidar todas las fuentes de esta sustancia en el planeta. Se ha reducido la contaminación de las aguas, para que no se evapore contaminada ni se condense en las nubes.

Aplicaciones o usos de los ciclos biogeoquímicos

Todos los compuestos químicos y minerales presentes en los ciclos naturales son utilizados por el ser humano. Cada uno de ellos ofrece diferentes alternativas para la explotación comercial e industrial. El agua es una excelente fuente de energía, al igual que el nitrógeno.

Con el transcurso de los años, se han evolucionado los métodos para utilizar las sustancias químicas presentes en el medio ambiente. Fertilizantes, productos alimenticios, materia prima y mucho más son obtenidos al aprovechar los recursos naturales.

Resumen

Los ciclos biogeoquímicos son fundamentales para la vida en la Tierra, tanto la corteza terrestre como oceánica. Entre los procesos más importantes se incluyen los ciclos del agua, nitrógeno, carbono, magnesio, hierro, fósforo y oxígeno. A su vez, dichos ciclos están divididos en diferentes etapas para intercambiar la materia entre distintos organismos vivos.

Intervienen directamente en la hidrosfera, biosfera y atmósfera, existiendo ciclos sedimentarios, gaseosos e hidrológicos. Prácticamente, cada ciclo depende de otro y se complementan entre ellos. Favorecen la producción y desarrollo de proteínas, nutrientes y sustancias vitales para el desarrollo de la vida en el planeta.

Por lo tanto, como seres humanos, tenemos el deber de cuidar lo mejor posible nuestro hogar. Todos debemos poner un grano de arena para reducir la contaminación y disminuir el impacto negativo de nuestras acciones en los procesos biogeoquímicos. De esta manera, disfrutaremos de una vida plena.