Ciclos biogeoquímicos del azufre y del fósforo: procesos e impacto humano

Resumen

El texto describe cómo circulan el azufre y el fósforo entre la hidrosfera, la atmósfera, los seres vivos y las rocas. Explica los almacenes de cada elemento, el papel de productores y descomponedores y las transformaciones químicas implicadas. También recoge cómo las actividades humanas, como la quema de combustibles fósiles o el uso de fertilizantes, alteran estos ciclos.

Puntos clave

Un ciclo biogeoquímico es la circulación cíclica de los elementos químicos entre los compartimentos del ecosistema.
El principal almacén de azufre es la hidrosfera, en forma de sulfato (SO42-).
Los volcanes y la quema de combustibles fósiles liberan SOx y H2S a la atmósfera, que dan lugar a sulfatos y ácido sulfúrico que vuelven a la hidrosfera con las precipitaciones.
El fósforo es un nutriente limitante, y su principal almacén son los sedimentos y las rocas fosfatadas.
Los productores incorporan el fósforo como ion fosfato (PO43-) y los descomponedores lo mineralizan para devolverlo al ciclo.
El aporte excesivo de fósforo por fertilizantes y estiércol puede provocar eutrofización en ecosistemas acuáticos.

Ponte a prueba

Ciclo del Azufre

El principal almacén es la hidrosfera, en forma de anión sulfato (SO₄^2-), que es absorbido por los productores que lo incorporan en la materia orgánica, pasando a niveles tróficos hasta llegar a los descomponedores, que lo transformarán nuevamente en sulfatos o bien en H₂S en caso de ser en medios anaerobios (como pantanos). Hay bacterias que transforman el H₂S en S elemental y otras lo oxidan a SO₄^2-, cerrando el ciclo.

El azufre se puede inmovilizar temporalmente en rocas sedimentarias, bien como sulfuros de hierro (FeS, Fe₃S₂...) o los sulfatos se transforman en yeso al evaporarse lagos y mares poco profundos. Por otro lado, los volcanes y las actividades humanas (quema de combustibles fósiles, por ej.) liberan a la atmósfera SO_x y H₂S, que se oxidan dando SO₄^2- e incluso H₂SO₄ (ácido sulfúrico), que aporta sulfatos de nuevo a la hidrosfera con las precipitaciones.

Ciclo del Fósforo

El fósforo (P) tiene una gran importancia ecológica como nutriente limitante. El principal almacén de fósforo son los sedimentos y las rocas fosfatadas, junto con el depósito de fosfato en esqueletos y caparazones resistentes a la meteorización y los excrementos como el guano, producido por la acumulación de heces de aves marinas. Estos almacenes producen pérdidas de fósforo para los ecosistemas durante largos períodos de tiempo.

Los productores requieren para su nutrición fósforo en forma de ión fosfato (PO₄^3-), para formar moléculas con P como ATP, fosfolípidos, etc., las cuales se transferirán por las redes tróficas hasta llegar a los descomponedores, que lo mineralizan a PO₄^3-, haciéndolo de nuevo accesible para los productores, completando así el ciclo principal (aunque parte del P puede perderse).

Los seres humanos, mediante la formación y uso de fertilizantes químicos y el estiércol de la ganadería, incorporan grandes cantidades de este nutriente en los ecosistemas, pudiendo provocar eutrofización en los ecosistemas acuáticos.

Ciclos Biogeoquímicos: Conceptos Clave

El ciclo biogeoquímico es la circulación de los elementos químicos como C, N y P entre los distintos compartimentos del ecosistema, realizando un ciclo cerrado.

Los elementos químicos pueden permanecer en un determinado lugar del ecosistema denominado almacén. Cuando el principal almacén es la atmósfera o la hidrosfera, se llaman ciclos gaseosos, y cuando la reserva está en forma de mineral, se llaman ciclos sedimentarios.

Muchos ciclos biogeoquímicos están modificados por el hombre, produciendo alteraciones en los ecosistemas.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es el principal almacén del azufre?

El principal almacén del azufre es la hidrosfera, en forma de anión sulfato (SO42-). Desde allí es absorbido por los productores y pasa a través de las redes tróficas.

¿Por qué el fósforo es un nutriente limitante?

El fósforo es un nutriente limitante porque su disponibilidad en los ecosistemas es escasa. Sus principales reservas están en sedimentos y rocas fosfatadas, que liberan fósforo muy lentamente.

¿Qué provoca la eutrofización?

La eutrofización en ecosistemas acuáticos puede producirse por el exceso de fósforo aportado por fertilizantes químicos y estiércol de la ganadería. El texto la señala como consecuencia de la acción humana sobre el ciclo del fósforo.