Ciclos biogeoquímicos: explicación y ejemplos

En el siglo XVIII, Antoine Lavoisier afirmaba que ‘’la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma’’. Bajo esta premisa funciona la idea de que la materia se recicla en la naturaleza por medio de los ciclos biogeoquímicos, acerca de los cuales te hablaremos el día de hoy.

¿Qué son los ciclos biogeoquímicos?

Los ciclos biogeoquímicos son procesos de la naturaleza que ocurren producto del intercambio de elementos entre el entorno y los seres vivos. La característica principal de estos procesos es que en ellos intervienen, de alguna u otra manera, absolutamente todos los seres vivos y compuestos naturales.

Puede que parezca una idea extraña pero el proceso de los ciclos biogeoquímicos simplemente consiste en trasladar materia de un lugar a otro, pasando por los diferentes estados: sólido, líquido y gaseoso. Estos procesos pueden tardar mucho tiempo, porque algunos de los estados de la materia se almacenan en todas las superficies imaginables.

Ciclos biogeoquímicos: reciclaje de nutrientes

Los nutrientes son elementos imprescindibles no solo para la vida de los seres humanos, sino para cualquier forma de vida, como las plantas o los animales. Al ser los ciclos biogeoquímicos un desplazamiento continuo de materia, es de asumirse que parte de los elementos que se reciclan son, evidentemente, los nutrientes presentes en la tierra y los cuerpos.

Al afirmar que es posible el reciclaje de los nutrientes a lo largo de los ciclos biogeoquímicos, es de entenderse que la materia que conforma los cuerpos y la atmósfera no es precisamente materia formada ayer, sino que por el contrario lleva millones de años trabajando en pro del mantenimiento de la vida en el planeta.

Esto, por supuesto, no quiere decir que no se generen nuevos nutrientes y organismos. Más bien se trata de que hay muchísimos átomos que son antiguos y todavía son parte de los ciclos biogeoquímicos, por lo cual han originado a partir de ellos otras formas de vida y nuevos organismos.

La mayoría de los nutrientes presentes en estos procesos son de naturalezas variadas y de diferentes tipos, entre los cuales destacan los siguientes ejemplos.

Macronutrientes

Los macronutrientes son todos aquellos compuestos que aportan a cualquier organismo la mayor cantidad de energía y beneficios. En la mayoría de los organismos, existen seis elementos específicos que se encuentran en abundancia:

• Carbono.
• Nitrógeno.
• Hidrógeno.
• Oxígeno.
• Fosforo.
• Azufre.

Estos macronutrientes son, en su mayor parte, protagonistas de los ciclos biogeoquímicos, pues algunos como el carbono, el nitrógeno o el fósforo tienen su propio ciclo. Además, existen otros macronutrientes como el potasio, el sodio y el calcio.

Micronutrientes

Los micronutrientes son las moléculas que en la actualidad se conocen como vitaminas y minerales. Se trata de elementos necesarios para procesos específicos en los organismos, por lo cual, es cierto que se requieren pero en menores cantidades.

Son parte de los elementos que se intercambian mediante los ciclos biogeoquímicos y algunos ejemplos son el hierro, el cinc o la vitamina B.

Reguladores

Los nutrientes reguladores son imprescindibles para el funcionamiento adecuado de los organismos vivos. Aportan todas las cantidades y proporciones necesarias para controlar los procesos de metabolismo, crecimiento y desarrollo. Un ejemplo de estos nutrientes son los que aportan las frutas como la fresa y la sandía.

Esenciales

Quizás este tipo de nutriente y su relación con los ciclos biogeoquímicos sea algo que se necesita más que todo en los seres humanos. Consiste en un tipo de nutriente que no puede ser producido naturalmente por el organismo, por lo tanto, hay que dárselo desde fuera para poder llevar a cabo los procesos del cuerpo.

Para entender este nutriente es necesario recordar las cadenas alimentarias. Necesariamente, algunos organismos deben alimentarse de otros. Ejemplos prácticos de este tipo de nutrientes son las proteínas como las carnes, el pollo y el pescado.

Características de los ciclos biogeoquímicos

Aunque existen diferentes ciclos biogeoquímicos dependiendo del elemento químico, todos ellos tienen en común una serie de características generales que son necesarias para la correcta transición de los elementos entre los diferentes estados de la materia. Estas características son las siguientes:

• Durante el proceso, todos los ciclos biogeoquímicos menos el agua, cambian la composición química.
• Todos los ciclos biogeoquímicos consiguen depósitos orgánicos e inorgánicos.
• Pasan estrictamente por todos los estados de la materia.
• Actúan todas las formas de vida.

Los ciclos biogeoquímicos se necesitan entre ellos para que ocurran, esto quiere decir que no se dan de forma aislada, pues todos se dan en los mismos espacios físicos de la tierra.

¿Cuáles son los ciclos biogeoquímicos?

Se debe tener en cuenta que todos los ciclos se interrelacionan entre sí en la biosfera, protagonista principal de los ciclos biogeoquímicos. A continuación te hablaremos de tres de los ciclos biogeoquímicos más importantes.

Ciclo del agua

El ciclo del agua es el principal ciclo biogeoquímico. El agua en estado líquido es el principal elemento de muchas composiciones en la tierra. Solo por ponerte un ejemplo, el cuerpo humano se encuentra compuesto en un 70% por agua.

El ciclo del agua es el ciclo biogeoquímica por medio del cual circula el agua por toda la superficie terrestre y marina de la tierra. Está compuesto por una serie de etapas en donde se dan los siguientes procesos:

• La evaporación gracias al sol que calienta las masas del agua.
• La formación de nubes denominada condensación cuando se enfría el vapor del agua.
• La precipitación del agua gracias al peso de las gotas de agua que forman las nubes.
• La infiltración del agua de forma subterránea tras caer al suelo.
• La absorción de agua por medio de las plantas y organismos para posteriormente expulsarla por medio de la transpiración.

En cada uno de estos procesos la materia o, específicamente el agua, va desde su estado líquido, pasando por su estado gaseoso y su estado sólido hasta volver nuevamente al inicio del ciclo biogeoquímico.

Importancia del ciclo del agua

El ciclo del agua es uno de los ciclos biogeoquímicos más importantes porque gracias a él es que el ser humano puede acceder a este vital recurso, así como las plantas y los organismos. Es de vital importancia para el cuerpo humano y debe consumirse frecuentemente porque el organismo no tiene la capacidad de almacenarla.

En ese sentido, dejar de consumir agua puede llevar al ser humano a una muerte lenta pero fatídica, pues deshidratarse es muy fácil y muchas veces ocurre sin ni siquiera darse cuenta. Además, gracias al agua que se infiltra por los suelos son posibles los ciclos biogeoquímicos de otros elementos químicos, porque facilita su movimiento por los suelos.

Ciclo del carbono

El ciclo del carbono es otro de los ciclos biogeoquímicos más importantes de todos. Esto motivado a que todos los organismos vivos están compuestos, en mayor o menor medida, de moléculas de carbono. Tradicionalmente, se compone de cuatro fases en donde ocurren los siguientes procesos:

• La transformación del carbono en glucosa por la fotosíntesis.
• La liberación de oxígeno a la atmósfera.
• Los animales se alimentan de las plantas y por ende del carbono existente en ellas.
• Por medio de la descomposición de los animales muertos, las moléculas de carbono se almacenan en los sedimentos, el suelo y la atmosfera.
• En la corteza terrestre ocurren muchas transformaciones con el carbono, como por ejemplo la formación de diamantes.

Este es uno de los ciclos biogeoquímicos más lentos porque trabaja con base en la descomposición de fósiles, animales y plantas. Estos procesos pueden durar muchos años.

Importancia del ciclo del carbono

Gracias al carbono y su ciclo biogeoquímico es posible el correcto funcionamiento de partes imprescindibles de la célula, como por ejemplo las membranas plasmáticas. Además, no solo es importante para los organismos vivos, sino que en la sociedad es utilizado por muchas fábricas e industrias para la producción de energía.

Ciclo del nitrógeno

El nitrógeno es un tipo de gas que constituye más del 70% del gas del aire de la atmósfera. Se trata de un gas que se encuentra en el planeta de manera limitada y para entender su ciclo biogeoquímico es fundamental hablar de unos microorganismos que pese a parecer nocivos y molestos, permiten la existencia de este gas en la tierra: las bacterias.

De esa manera ocurre el ciclo biogeoquímico caracterizado por las siguientes fases:

• Las bacterias lo transmiten a las plantas.
• Las plantas lo transmiten a toda la cadena alimentaria.
• Los seres humanos lo desechan mediante la orina o la descomposición de sus cuerpos.

Las bacterias son las encargadas de traer consigo el nitrógeno existente en la tierra, porque los seres humanos por sí mismos no son capaces de producirlo. Estos microorganismos convierten el nitrógeno en amoniaco, el cual será absorbido por las plantas.

Importancia del ciclo del Nitrógeno

El nitrógeno y su ciclo biogeoquímico es necesario para el mantenimiento de la vida en el planeta porque de él depende la formación de estructuras como los aminoácidos, las proteínas e inclusive el mismísimo ADN.

Importancia de los ciclos biogeoquímicos

La importancia de los ciclos biogeoquímicos radica en el hecho de que permiten reutilizar los elementos en la tierra. Si alguno de estos elementos llegara a faltar, dejarían de ser posibles las formas de vida en el planeta, tal como se les conoce en la actualidad, y por ende, dejaría de preservarse principalmente la especie humana.