Comprendiendo los Ciclos Biogeoquímicos: Carbono, Nitrógeno y Fósforo en Ecosistemas

Introducción a los Ciclos Biogeoquímicos

Los recorridos que realizan ciertos elementos químicos a través de la biocenosis y el biotopo de un ecosistema se denominan ciclos biogeoquímicos. Estos procesos son vitales para el mantenimiento de la vida, ya que aseguran la disponibilidad continua de elementos esenciales.

Principales Ciclos Biogeoquímicos

Ciclo del Carbono

El carbono es un elemento fundamental de la materia viva, ya que forma parte de todas las moléculas orgánicas (como glúcidos y lípidos).

Fases del Ciclo del Carbono:

• Los organismos autótrofos captan el $\text{CO}_2$ atmosférico disuelto en agua a través de la fotosíntesis.
• A través de la alimentación, el carbono pasa a los consumidores en la cadena trófica.
• Restos orgánicos pueden quedar enterrados, formando depósitos en el suelo o sedimentos marinos que, con el tiempo, se convertirán en combustibles fósiles.
• Organismos marinos utilizan el $\text{CO}_2$ para formar sus conchas y esqueletos.
• Las erupciones volcánicas liberan parte del carbono almacenado a la atmósfera.

Ciclo del Nitrógeno

El nitrógeno es un componente fundamental de las proteínas y los ácidos nucleídos. A pesar de que la gran mayoría del volumen de la atmósfera es nitrógeno ($\text{N}_2$), su forma gaseosa no es directamente utilizable por la mayoría de los seres vivos.

Fases del Ciclo del Nitrógeno:

• Grupos de bacterias libres del suelo y bacterias que viven en simbiosis en la raíz de las leguminosas captan el nitrógeno atmosférico y lo transforman en nitratos ($\text{NO}_3^-$) asimilables por las plantas.
• En la fotosíntesis, las plantas incorporan el nitrógeno disuelto (en forma de nitratos) y lo utilizan para formar compuestos orgánicos.
• Excrementos y restos orgánicos de los seres vivos devuelven el nitrógeno al medio.
• Las bacterias nitrificantes lo convierten de nuevo en nitratos para que puedan ser utilizados por los productores primarios.
• Las bacterias desnitrificantes generan $\text{N}_2$ gaseoso que vuelve de nuevo a la atmósfera.

Ciclo del Fósforo

El fósforo es un elemento escaso, pero esencial, ya que forma parte de los ácidos nucleídos, el hueso y los caparazones.

Fases del Ciclo del Fósforo:

• Se encuentra principalmente en rocas sedimentarias de origen marino. Su erosión libera fosfato ($\text{PO}_4^{3-}$), el cual es absorbido por las plantas acuáticas y terrestres.
• En la alimentación, el fósforo pasa al resto de la cadena trófica.
• Cuando los consumidores mueren, liberan fosfatos al medio, que serán utilizados nuevamente por las plantas.
• Parte de los fosfatos son arrastrados hasta el mar, donde pasan a la cadena trófica y otra parte se incorpora a caparazones y conchas. Estas estructuras pueden, tras procesos geológicos, volver a la superficie e integrarse en el ciclo.

La comprensión de estos ciclos es fundamental para entender la dinámica y el equilibrio de cualquier ecosistema.