Ciclos De óxigeno, Nitrógeno Y Carbono

Ciclo del oxígeno

El oxígeno es un componente muy importante del aire y que se requiere para mantener la vida.

El oxígeno participa en muchas reacciones fundamentales para sostener la vida, es el aceptor final de los electrones en la cadena respiratoria que es la máxima suministradora de energía en los organismos aerobios (son los que consumen oxígeno).

La fotosíntesis es el proceso fundamental por el que los vegetales producen su propio alimento (es decir son autótrofos). Para poder llevar a cabo la fotosíntesis, los cloroplastos (en las plantas verdes), captan bióxido de carbono (que contiene oxigeno y carbono) del medio ambiente, agua, y finalmente, utilizando enzimas y la energía luminosa,producen: oxígeno y glucosa.

El oxígeno producido en la fotosíntesis sale en forma de gas y es el que se encuentra en el aire. Es introducido por todos los organismos aerobios, donde entra en la cadena respiratoria como aceptor final de electrones para formar agua que es llamada agua de oxidación y es eliminada por los seres vivos en el sudor, la orina, las lágrimas etc. El bióxido de carbono (que también contiene oxígeno), es producto de reacciones catabólicas aerobias y es expulsado por los organismos aerobios y reciclado por las plantas de la forma antes vista.

Este oxígeno que se encuentra en el aire, también es utilizado por el hombre en sus reacciones de combustión, que como se había visto anteriormente, producen bióxido de carbono que también se recicla en la fotosíntesis.

De esta forma existe una circulación constante de oxígeno y una especie de simbiosis entre los organismos que respiran oxígeno y las plantas, donde los organismos aerobios utilizan el oxígeno de las plantas para su metabolismo y producen bióxido de carbono que es aprovechado por las plantas para producir oxígeno y nutrientes.

Ciclo del nitrógeno

Proceso cíclico natural en el curso del cual el nitrógeno se incorpora al suelo y pasa a formar parte de los organismos vivos antes de regresara la atmósfera. El nitrógeno, una parte esencial de los aminoácidos, es un elemento básico de la vida. Se encuentra en una proporción del 79% en la atmósfera, pero el nitrógeno gaseoso debe ser transformado en una forma químicamente utilizable antes de poder ser usado por los organismos vivos. Esto se logra a través del ciclo del nitrógeno, en el que el nitrógeno gaseoso es transformado en amoníaco o nitratos. La energía aportada por los rayos solares y la radiación cósmica sirven para combinar el nitrógeno y el oxígeno gaseosos en nitratos, que son arrastrados a la superficie terrestre por las precipitaciones. La fijación biológica, responsable de la mayor parte del proceso de conversión del nitrógeno, se produce por la acción de bacterias libres fijadoras del nitrógeno, bacterias simbióticas que viven en las raíces de las plantas (sobre todo leguminosas y alisos), algas verdeazuladas, ciertos líquenes y epifitas de los bosques tropicales.

El nitrógeno fijado en forma de amoníaco y nitratos es absorbido directamente por las plantas e incorporado a sus tejidos en forma de proteínas vegetales. Después, el nitrógeno recorre la cadena alimentaria desde las plantas a los herbívoros, y de estos a los carnívoros. Cuando las plantas y los animales mueren, los compuestos nitrogenados se descomponen produciendo amoníaco, un proceso llamado amonificación. Parte de este amoníaco es recuperado por las plantas; el resto se disuelve en el agua o permanece en el suelo, donde los microorganismos lo convierten en nitratos o nitritos en un proceso llamado nitrificación. Los nitratos pueden almacenarse en el humus en descomposición o desaparecer del suelo por lixiviación, siendo arrastrado a los arroyos y los lagos. Otra posibilidad es convertirse en nitrógeno mediante la desnitrificación y volver a la atmósfera.

En los sistemas naturales, el nitrógeno que se pierde por desnitrificación, lixiviación, erosión y procesos similares es reemplazado por el proceso de fijación y otras fuentes de nitrógeno. La interferencia antrópica (humana) en el ciclo del nitrógeno puede, no obstante, hacer que haya menos nitrógeno en el ciclo, o que se produzca una sobrecarga en el sistema. Por ejemplo, os cultivos intensivos, su recogida y la tala de bosques han causado un descenso del contenido de nitrógeno en el suelo (algunas de las pérdidas en los territorios agrícolas sólo pueden restituirse por medio de fertilizantes nitrogenados artificiales, que suponen un gran gasto energético). Por otra parte, la lixiviación del nitrógeno de las tierras de cultivo demasiado fertilizadas, la tala indiscriminada de bosques, los residuos animales y las aguas residuales han añadido demasiado nitrógeno a los ecosistemas acuáticos, produciendo un descenso en la calidad del agua y estimulando un crecimiento excesivo de las algas. Además, el dióxido de nitrógeno vertido en la atmósfera por los escapes de los automóviles y las centrales térmicas se descompone y reacciona con otros contaminantes atmosféricos dando origen al smog fotoquímico.

Ciclo del carbono

Por él, la energía fluye a través del ecosistema terrestre. El ciclo básico comienza cuando las plantas, a través de a fotosíntesis, hacen uso del dióxido de carbono (CO₂) presente en la atmósfera o disuelto en el agua. Parte de este carbono pasa a formar parte de los tejidos vegetales en forma de hidratos de carbono, grasas y proteínas; el resto es devuelto a la atmósfera o al agua mediante la respiración. Así, el carbono pasa a los herbívoros que comen las plantas y de ese modo utilizan, reorganizan y degradan los compuestos de carbono. Gran parte de éste es liberado en forma de CO₂ por la respiración, como producto secundario del metabolismo, pero parte se almacena en los tejidos animales y pasa a los carnívoros, que se alimentan de los herbívoros. En última instancia, todos los compuestos del carbono se degradan por descomposición, y el carbono es liberado en forma de CO₂, que es utilizado de nuevo por las plantas.

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