Ciclos biogeoquímicos: ciclo del carbono y ciclo del nitrógeno en la biosfera

Resumen

El documento explica dos ciclos biogeoquímicos esenciales: el ciclo del carbono, desde la fijación del CO₂ por la fotosíntesis hasta su retorno a la atmósfera, y el ciclo del nitrógeno, con la fijación, asimilación, retorno y desnitrificación. Permite entender cómo circulan estos elementos entre seres vivos, suelo, atmósfera y océanos.

Puntos clave

Los productores fijan el CO₂ atmosférico mediante la fotosíntesis y lo convierten en materia orgánica.
La respiración celular libera CO₂ a la atmósfera; la quema de combustibles fósiles también lo libera.
Algunos organismos marinos forman carbonato de calcio (CaCO₃), que puede transformarse en rocas calizas y devolver carbono a la atmósfera por meteorización.
El 78 % del volumen de la atmósfera es nitrógeno gaseoso (N₂), que la mayoría de los seres vivos no puede usar directamente.
La fijación del nitrógeno la realizan bacterias del suelo o en simbiosis con leguminosas, además de tormentas eléctricas y la industria.
Las bacterias desnitrificantes usan nitratos del suelo y devuelven N₂ a la atmósfera, cerrando el ciclo.

Ponte a prueba

O Ciclo do Carbono

Os produtores **fixan** o **CO₂ atmosférico** mediante a **fotosíntese** e o transforman en **materia orgánica**. Os consumidores e os descompoñedores incorporan este carbono a través da **cadea alimentaria**.

Fluxo e Retorno do Carbono

Cando morren os produtores e os consumidores, os **descompoñedores** actúan sobre a súa materia orgánica e a maior parte do carbono volve ao medio e queda de novo á disposición dos produtores que o poden tomar disolto. Cando os organismos realizan **respiración celular** liberan **CO₂** á atmosfera.

Carbono Almacenado e Liberación Antrópica

O carbono almacenado nos **combustibles fósiles** pode volver á atmosfera despois de millóns de anos pola queima dos combustibles fósiles, que desprende **CO₂** á atmosfera.

Procesos Xeolóxicos e Mariños

Algúns organismos mariños utilizan **CO₂** disolto na auga para formar cunchas e esqueletos de **carbonato de calcio** (**CaCO₃**), que co tempo se transforma en **rochas calcarias**. Estas rochas, por **meteorización**, poden devolver o carbono á atmosfera despois de millóns de anos. Nas **erupcións volcánicas** tamén se libera carbono á atmosfera en forma de **CO₂**.

O Ciclo do Nitróxeno

O **78 %** do volume da atmosfera é **nitróxeno gaseoso** (**N₂**), pero moi poucos seres vivos o poden utilizar directamente.

Fixación do Nitróxeno

Determinadas **bacterias** que viven libres no solo ou en **simbiose** nas raíces das **leguminosas** poden captar o nitróxeno atmosférico e transformalo en **nitratos** asimilables polas plantas. Existe tamén fixación por **tormentas eléctricas** e pola **industria**.

Asimilación e Transferencia

Mediante a **fotosíntese**, as plantas incorporan o nitróxeno disolto no solo e o utilizan para formar **compostos orgánicos**. A través da alimentación, o nitróxeno presente nos compostos orgánicos dos produtores pasa aos consumidores, que o utilizan para formar **proteínas** e **ácidos nucleicos**.

Retorno e Desnitrificación

Os restos orgánicos que xeran os seres vivos cando morren e os seus excrementos devolven o nitróxeno ao medio, e as **bacterias nitrificantes** transfórmano en **nitratos**. Así, o nitróxeno volve a estar á disposición dos produtores, e o ciclo péchase coas **bacterias desnitrificantes**, que utilizan no seu metabolismo os nitratos do solo e xeran **N₂** que volve de novo á atmosfera.

Preguntas frecuentes

¿Cómo vuelve el carbono a la atmósfera?

Vuelve mediante la respiración celular de los organismos, la quema de combustibles fósiles, la meteorización de rocas calizas y las erupciones volcánicas.

¿Por qué el nitrógeno atmosférico no puede usarlo directamente la mayoría de los seres vivos?

Porque el N₂ atmosférico es muy estable y solo algunas bacterias pueden captarlo y transformarlo en nitratos asimilables por las plantas.

¿Qué papel tienen las leguminosas en el ciclo del nitrógeno?

Algunas bacterias viven en simbiosis con sus raíces y fijan el nitrógeno atmosférico, transformándolo en nitratos que las plantas pueden aprovechar.