ciclos biogeoquímicos
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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN
U.E.N. LAS MATAS
Integrantes:
Solangel Zambrano
Yurismar Pérez
Mayelis Conde
Yurbis Pelayo
Prof.: César Mejías
Las Matas, Febrero del 2.011
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ÍNDICE
Pág.
Introducción…………………………………………………………………………...
Ciclos biogeoquímicos……………………………………………………………….
Ciclo del Carbono…………………………………………………………………….
Ciclo del Nitrogeno…………………………………………………………………...
Ciclo del Fósforo……………………………………………………………………...
Concepto de agua……………………………………………………………………
Concepto de carbono………………………………………………………………...
Concepto de Oxígeno………………………………………………………………..
Concepto de Nitrógeno………………………………………………………………
Concepto de Fósforo…………………………………………………………………
Concepto de Azufre………………………………………………………………….
Efecto de Invernadero………………………………………………………………..
Conclusión…………………………………………………………………………….
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INTRODUCCION
Esta investigación tiene como propósito primordial desarrollar la definición de
ciclos biogeoquímicos, este término se deriva del movimiento cíclico de los
elementos que forman los organismos biológicos (bio) y el ambiente geológico
(geo) e intervienen en un cambio químico.
Cualquier elemento que un organismo necesite para vivir, crecer y reproducirse
se llama nutrimento o nutriente. Los organismos vivos necesitan de 30 a 40
elementos químicos, aunque el número y tipos de estos elementos pueden variar
con los distintos organismos. En general, tales nutrientes se encuentran en
diversos compuestos.
En tal sentido también se tomarán en consideración la conceptualización de los
elementos requeridos por los organismos en grandes cantidades, la cual se
denominan macronutrientes, entre los cuales se tienen: el agua, el carbono,
oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, fósforo y azufre.
Y por último, se tendrá presente lo que es el efecto de invernadero, que de la
misma manera forma parte de esta investigación.
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CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Se denominan ciclos biogeoquímicos al movimiento de cantidades masivas de
carbono, nitrógeno, oxígeno, fósforo, azufre y otros elementos entre los seres
vivos y el ambiente (atmósfera, biomasa y sistemas acuáticos) mediante una serie
de procesos de producción y descomposición. En la biosfera la materia no es
ilimitada de manera que su reciclaje es un punto clave en el mantenimiento de la
vida en la Tierra; de otro modo, los nutrientes se agotarían y la vida
desaparecería.
Estos son procesos naturales que reciclan elementos en diferentes formas
químicas desde el medio ambiente hacia los organismos, y luego a la inversa.
Agua, carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo y otros elementos recorren estos
ciclos, conectando los componentes vivos y no vivos de la Tierra.
Los seres vivos necesitan alrededor de 40 elementos químicos para su
desarrollo; entre ellos, los fundamentales son: carbono, hidrógeno, oxígeno,
nitrógeno, azufre y fósforo. La existencia de éstos en la naturaleza es limitada; por
ello, deben reciclarse de manera constante. Así surgen los llamados ciclos
biogeoquímicos, que permiten la disponibilidad de estos elementos una y otra vez,
transformándose y recirculando a través de la atmósfera, hidrosfera, litosfera y
biosfera, es decir la ecósfera.
Los ciclos biogeoquímicos pueden ser de dos tipos:
1. De nutrientes gaseosos: Cuya fuente de aporte es la atmósfera, como por
ejemplo el carbono, el oxígeno y el nitrógeno.
2. De nutrientes sólidos: Proporcionados por la corteza terrestre; como por
ejemplo el fósforo y el azufre.
El agua desempeña un papel fundamental en los ciclos biogeoquímicos, ya que
los nutrientes atmosféricos llegan a la superficie terrestre con la lluvia; los
nutrientes sólidos provienen de minerales de rocas desgastadas y disueltas por el
agua, además, las plantas absorben los nutrientes minerales disueltos en este
líquido.
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Ciclo del Carbono:
El carbono se encuentra en la atmósfera como bióxido de Carbono gaseoso.
Las plantas toman el Bióxido de carbono directamente del medio donde vive y con
él fabrican carbohidratos y algunos lípidos durante la fotosíntesis. Al alimentarse
de plantas, los animales ingieren los compuestos complejos elaborados a partir de
bióxido de carbono y agua. El bióxido de carbono regresa a la atmósfera a través
de la respiración de los seres vivos, por desintegración bacteriana o como residuo
de las combustiones.
Ciclo del Nitrógeno:
Representa un ejemplo típico de nutrientes gaseosos. Constituye el elemento
predominante de la atmósfera (79%). Las bacterias nitrificant.es fijan el nitrógeno
atmosférico y lo convierten en sales de nitrógeno, nitritos o nitratos, que las
plantas absorben del suelo a través de sus raíces.
Con el nitrógeno, la planta fabrica proteínas durante la fotosíntesis, las cuales
son ingeridas en forma directa por herbívoros o Indirecta por carnívoros. Cuando
los organismos mueren, sus cuerpos son desintegrados por la acción bacteriana,
formándose amoniaco; otras bacterias convierten el amoniaco en nitratos, o lo
liberan en forma gaseosa por acción de bacterias desnitrificantes; de esta manera
el nitrógeno regresa a la atmósfera.
Ciclo del Fósforo:
El fósforo es un elemento esencial para los seres vivos, ya que forma parte de
la estructura de los ácidos nucleicos, y de las moléculas productoras de energía
(ATP).
Es un ejemplo de nutriente sólido que forma parte del suelo; se le encuentra en
forma de fosfatos disueltos en agua, cuyo origen es la corteza terrestre.
Las plantas absorben el fósforo del suelo y lo integran al ADN, ARN y ATP de
todas sus células.
Los animales lo obtienen al ingerir vegetales u otros animales.
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Los restos de animales y vegetarles muertos, así como los materiales de
desecho, sufren la acción de bacterias fosfatizantes, las cuales liberan los fosfatos
incorporándolos al suelo.
El agua arrastra a la mayoría de los fosfatos del suelo y los conduce a través de
ríos, lagos y mantos freáticos hasta depositarlos en el mar. El fósforo también es
consumido por la flora y la fauna acuáticas.
Las aves marinas recuperan un poco del fosfato depositado en el mar al
consumir productos acuáticos, pero la mayor parte de este elemento no vuelve al
ciclo, por lo que prácticamente todo el fósforo que circula es el producto de nuevas
aportaciones del sustrato geológico.
Concepto de Agua:
El agua (del latín aqua) es una sustancia cuya molécula está formada por dos
átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O). Es esencial para la supervivencia
de todas las formas conocidas de vida. El termino agua, generalmente, se refiere a
la sustancia en su estado líquido, pero la misma puede hallarse en su forma sólida
llamada hielo, y en forma gaseosa denominada vapor. El agua cubre el 71% de la
superficie de la corteza terrestre. []Se localiza principalmente en los océanos
donde se concentra el 96,5% del agua total, los glaciares y casquetes polares
poseen el 1,74%, los depósitos subterráneos (acuíferos), los permafrost y los
glaciares continentales suponen el 1,72% y el restante 0,04% se reparte en orden
decreciente entre lagos, humedad del suelo, atmósfera, embalses, ríos y seres
vivos. El agua es un elemento común del sistema solar, hecho confirmado en
descubrimientos recientes. Puede ser encontrada, principalmente, en forma de
hielo; de hecho, es el material base de los cometas y el vapor que compone sus
colas.
Desde el punto de vista físico, el agua circula constantemente en un ciclo de
evaporación o transpiración (evapotranspiración), precipitación, y desplazamiento
hacia el mar. Los vientos transportan tanto vapor de agua como el que se vierte en
los mares mediante su curso sobre la tierra, en una cantidad aproximada de
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45.000 km³ al año. En tierra firme, la evaporación y transpiración contribuyen con
74.000 km³ anuales al causar precipitaciones de 119.000 km³ cada año.[]
Se estima que aproximadamente el 70% del agua dulce es usada para
agricultura. []El agua en la industria absorbe una media del 20% del consumo
mundial, empleándose en tareas de refrigeración, transporte y como disolvente de
una gran variedad de sustancias químicas. El consumo doméstico absorbe el 10%
restante.[]
El agua es esencial para la mayoría de las formas de vida conocidas por el
hombre, incluida la humana. El acceso al agua potable se ha incrementado
durante las últimas décadas en la superficie terrestre. [ ][]Sin embargo estudios de
la FAO, estiman que uno de cada cinco países en vías de desarrollo tendrá
problemas de escasez de agua antes del 2030; en esos países es vital un menor
gasto de agua en la agricultura modernizando los sistemas de riego.
Concepto de Carbono:
El carbono es un elemento químico de número atómico 6 y símbolo C. Es sólido
a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede
encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y
cristalino en forma de grafito o diamante. Es el pilar básico de la química orgánica;
se conocen cerca de 16 millones de compuestos de carbono, aumentando este
número en unos 500.000 compuestos por año, y forma parte de todos los seres
vivos conocidos. Forma el 0,2 % de la corteza terrestre.
Características del Carbono:
El carbono es un elemento notable por varias razones. Sus formas alotrópicas
incluyen, sorprendentemente, una de las sustancias más blandas (el grafito) y la
más dura (el diamante) y, desde el punto de vista económico, uno de los
materiales más baratos (carbón) y uno de los más caros (diamante). Más aún,
presenta una gran afinidad para enlazarse químicamente con otros átomos
pequeños, incluyendo otros átomos de carbono con los que puede formar largas
cadenas, y su pequeño radio atómico le permite formar enlaces múltiples. Así, con
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el oxígeno forma el óxido de carbono (IV), vital para el crecimiento de las plantas
(ver ciclo del carbono); con el hidrógeno forma numerosos compuestos
denominados genéricamente hidrocarburos, esenciales para la industria y el
transporte en la forma de combustibles fósiles; y combinado con oxígeno e
hidrógeno forma gran variedad de compuestos como, por ejemplo, los ácidos
grasos, esenciales para la vida, y los ésteres que dan sabor a las frutas; además
es vector, a través del ciclo carbono-nitrógeno, de parte de la energía producida
por el Sol[]
Concepto de Oxígeno:
El oxígeno es un elemento químico de número atómico 8 y símbolo O. En su
forma molecular más frecuente, O2, es un gas a temperatura ambiente.
Representa aproximadamente el 20,9% en volumen de la composición de la
atmósfera terrestre. Es uno de los elementos más importantes de la química
orgánica y participa de forma muy importante en el ciclo energético de los seres
vivos, esencial en la respiración celular de los organismos aeróbicos. Es un gas
incoloro, inodoro (sin olor) e insípido. Existe una forma molecular formada por tres
átomos de oxígeno, O3, denominada ozono cuya presencia en la atmósfera
protege la Tierra de la incidencia de radiación ultravioleta procedente del Sol.
Un átomo de oxígeno combinado con dos de hidrógeno forman una molécula de
agua.
Características principales del Oxígeno:
En condiciones normales de presión y temperatura, el oxígeno se encuentra en
estado gaseoso formando moléculas diatómicas (O2) que a pesar de ser
inestables se generan durante la fotosíntesis de las plantas y son posteriormente
utilizadas por los animales, en la respiración (ver ciclo del oxígeno). También se
puede encontrar de forma líquida en laboratorios. Si llega a una temperatura
menor que -219 °C, se convierte en un sólido cristalino azul. Su valencia es 2.
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Concepto de Nitrógeno:
El nitrógeno es un elemento químico, de número atómico 7, símbolo N y que en
condiciones normales forma un gas diatómico (nitrógeno diatómico o molecular)
que constituye del orden del 78% del aire atmosférico. En ocasiones es llamado
ázoe —antiguamente se usó también Az como símbolo del nitrógeno.
Características principales del Nitrógeno:
Tiene una elevada electronegatividad (3,04 en la escala de Pauling) y, cuando
tiene carga neutra, tiene 5 electrones en el nivel más externo, comportándose
como trivalente en la mayoría de los átomos estables que forma.
Concepto de Fosforo:
El fósforo es un elemento químico de número atómico 15 y símbolo P. El
nombre proviene del griego φώς ("luz") y φόρος ("portador"). Es un no metal
multivalente perteneciente al grupo del nitrógeno (Grupo 15 (VA): nitrogenoideos)
que se encuentra en la naturaleza combinado en fosfatos inorgánicos y en
organismos vivos pero nunca en estado nativo. Es muy reactivo y se oxida
espontáneamente en contacto con el oxígeno atmosférico emitiendo luz.
Características principales de Fosforo:
El fósforo común es un sólido ceroso de color blanco con un característico olor
desagradable, pero puro es incoloro. Este no metal es insoluble en agua, y se
oxida espontáneamente en presencia de aire formando pentóxido de fósforo, por
lo que se almacena sumergido en agua.
Existen varias formas alotrópicas del fósforo siendo las más comunes el fósforo
blanco y el rojo; ambos formando estructuras tetraédricas de cuatro átomos. El
fósforo blanco, extremadamente tóxico e inflamable presenta dos formas, alfa y
beta, con una temperatura de transición de -3,8 °C; expuesto a la luz solar o al
calor (300 °C) se transforma en fósforo rojo en reacción exotérmica. Éste es más
estable y menos volátil y tóxico que el blanco y es el que se encuentra
normalmente en los laboratorios y con el que se fabrican las cerillas. El fósforo
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negro presenta una estructura similar al grafito y conduce la electricidad, es el más
denso de los otros dos estados y no se inflama.
Concepto de Azufre:
El azufre es un elemento químico de número atómico 16 y símbolo S (del latín
sulphur). Es un no metal abundante con un olor característico. El azufre se
encuentra en forma nativa en regiones volcánicas y en sus formas reducidas
formando sulfuros y sulfosales o bien en sus formas oxidadas como sulfatos. Es
un elemento químico esencial para todos los organismos y necesario para muchos
aminoácidos y, por consiguiente, también para las proteínas. Se usa
principalmente como fertilizante pero también en la fabricación de pólvora,
laxantes, cerillas e insecticidas.
Características principales del Azufre:
Este no metal tiene un color amarillento, amarronado o anaranjado, es blando,
frágil, ligero, desprende un olor característico a huevo podrido al combinarse con
hidrógeno y arde con llama de color azul, desprendiendo dióxido de azufre. Es
insoluble en agua pero se disuelve en disulfuro de carbono. Es multivalente, y son
comunes los estados de oxidación -2, +2, +4 y +6.
En todos los estados (sólido, líquido y gaseoso) presenta formas alotrópicas
cuyas relaciones no son completamente conocidas. Las estructuras cristalinas
más comunes son el octaedro ortorrómbico (azufre α) y el prisma monoclínico
(azufre β), siendo la temperatura de transición de una a otra de 96 °C; en ambos
casos el azufre se encuentra formando moléculas de S8 con forma de anillo, y es
la diferente disposición de estas moléculas la que provoca las distintas estructuras
cristalinas. A temperatura ambiente, la transformación del azufre monoclínico en
ortorrómbico, es más estable y muy lenta.
Al fundir el azufre, se obtiene un líquido que fluye con facilidad formado por
moléculas de S8. Sin embargo, si se calienta, el color se torna marrón algo rojizo, y
se incrementa la viscosidad. Este comportamiento se debe a la ruptura de los
anillos y la formación de largas cadenas de átomos de azufre, que pueden
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alcanzar varios miles de átomos de longitud, que se enredan entre sí
disminuyendo la fluidez del líquido; el máximo de la viscosidad se alcanza en torno
a los 200 °C. Enfriando rápidamente este líquido viscoso se obtiene una masa
elástica, de consistencia similar a la de la goma, denominada «azufre plástico»
(azufre γ) formada por cadenas que no han tenido tiempo de reordenarse para
formar moléculas de S8; transcurrido cierto tiempo la masa pierde su elasticidad
cristalizando en el sistema rómbico. Estudios realizados con rayos X muestran que
esta forma amorfa puede estar constituida por moléculas de S8 con estructura de
hélice espiral.
En estado vapor también forma moléculas de S8, pero a 780 °C ya se alcanza el
equilibrio con moléculas diatómicas y por encima de aproximadamente 1800 °C la
disociación es completa y se encuentran átomos de azufre.
Además de en trozos, barras o polvo grueso, existe en el mercado una
presentación en forma de polvo muy fino, llamada "Flor de azufre", que puede
obtenerse por precipitación en medio líquido o por sublimación de su vapor sobre
una placa metálica fría.
Efecto Invernadero:
Se denomina efecto invernadero al fenómeno por el cual determinados gases,
que son componentes de la atmósfera planetaria, retienen parte de la energía que
el suelo emite por haber sido calentado por la radiación solar. Afecta a todos los
cuerpos planetarios dotados de atmósfera. De acuerdo con la mayoría de la
comunidad científica, el efecto invernadero se está viendo acentuado en la Tierra
por la emisión de ciertos gases, como el dióxido de carbono y el metano, debido a
la actividad humana.
Este fenómeno evita que la energía solar recibida constantemente por la Tierra
vuelva inmediatamente al espacio, produciendo a escala planetaria un efecto
similar al observado en un invernadero.
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CONCLUSIÓN
Para finalizar con esta investigación, se puede decir que a materia recorre
desde el mundo vivo hacia el ambiente abiótico y de regreso; esa circulación
constituye los ciclos biogeoquímicos; en tal sentido, se define estos como el
movimiento de cantidades grandes de agua, carbono, nitrógeno, oxígeno, fósforo,
azufre y otros elementos entre los componentes vivientes y no vivientes del
ambiente (atmósfera y sistemas acuáticos) mediante una serie de procesos de
producción y descomposición.
La mayor parte de las sustancias químicas de la tierra no están en formas útiles
para los organismos; sin embargo, los elementos y sus compuestos necesarios
como nutrientes, son ciclados continuamente en formas complejas a través de las
partes vivas y no vivas de la biosfera, y convertidas en formas útiles por una
combinación de procesos biológicos, geológicos y químicos.
En si, la expresión de ciclo biogeoquímico se deriva del movimiento cíclico de
los elementos que forman los organismos biológicos (bio) y el ambiente geológico
(geo) e intervienen en un cambio químico, en la cual, existen dos tipos de ciclos
biogeoquímicos interconectados, el cual esta el ciclo gaseoso, en el que los
nutrientes circulan principalmente entre la atmósfera y los organismos vivos; entre
los principales ciclos gaseosos son los del carbono, oxígeno y nitrógeno. Y
también se encuentran el ciclo sedimentario; asimismo se estudian los ciclos
biogeoquímicos de los contaminantes.
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BIBLIOGRAFÍA
http://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_biogeoqu%C3%ADmico
http://www.biologia.edu.ar/ecologia/CICLOS%20BIOGEOQUIM.htm
http://www.ejemplode.com/36-biologia/316-
ciclos_biogeoquimicos:_carbono,_nitrogeno,_fosforo.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Agua
http://es.wikipedia.org/wiki/Carbono
http://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgeno
http://es.wikipedia.org/wiki/Nitr%C3%B3geno
http://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3sforo
http://es.wikipedia.org/wiki/Azufre
http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_invernadero
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Ciclo del Agua:
Ciclo del carbono
Ciclo del oxigeno
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Ciclo del nitrógeno
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Ciclo del fósforo
Ciclo del azufre
http://www.fortunecity.es/expertos/profesor/171/ecologia.html
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