Ciclo De Nutrientes

CICLOS DE NUTRIENTES.

Con la expresión Ciclos de Nutrientes se describe el proceso por el cual setenta de los noventa y dos elementos químicos de la corteza terrestre se reciclan desde los seres vivos al suelo, al agua y a la atmósfera, permitiendo que la vida se vuelva a aprovechar nuevamente de ellos.

De esos setenta elementos, veinte son más importantes y dos configuran el cuello de botella: el fósforo y el nitrógeno.

Cabe recordar que los elementos no se pueden transformar en la corteza del planeta unos en otros (excluimos al núcleo terrestre y a los laboratorios y usinas nucleares y sus residuos).

La biología evolutiva conduce a una mejor comprensión geológica de los nichos ecológicos que se fueron generando en la corteza terrestre y marítima. Cada especie que lograba establecerse, modificaba automaticamente el ambiente, como la lata de querosén que se puebla de bacterias (parágrafo 1). Los estromatolitos, por ejemplo, servían de pastoreo. Si no se reciclaban los componentes involucrados, se producía un colapso del ecosistema hasta entonces coevolucionado. Los genes egoistas de cada una de las especies tenían que adquirir conductas coordinadas para lograr adaptaciones exitosas dentro del conjunto. Tiene que aumentar el valor de información cuando hay numerosas especies que comparten un ecosistema.

Los elementos se deben reciclar, pero energía hay suficiente, por lo cual en ecología no cabe la palabra equilibrio, usada correctamente para situaciones sin aporte externo. De día hay una contínua provisión de energía solar, variable con la hora. Los fotosintetizadores se duplican en esos momentos eficientemente.

Estas dos circunstancias desequilibran cualquier conjunto de reacciones. De noche se establecen velocidades de consumo mucho más rápidas que las de producción mientras los elementos se deben reciclar, la energía no es necesario que se recicle, dado que constantemente el sol es su fuente durante las horas diurnas. La vida asociada con los gases volcánicos del fondo de los mares son una excepción. Se puede generalizar que entre el sol y esos gases, que no debieran discontinuarse como a veces sucede, hay buen motivo para que la vida pueda seguir su marcha, alejada de todo equilibrio.

Hay un aporte neto de energía al final del día. Esto se prolonga para abarcar años y siglos. Las afirmaciones siguientes son importantes: no hay equilibrio alguno, hay en cambio un continuo aporte de sol. El equilibrio se lograría si una nube de origen volcánico tapara el sol por meses y ese equilibrio resulta en extinción de los pluricelulares y estasis (esporulación) de la mayoría de los unicelulares, que pueden estar así no menos de cincuenta años.

1. EL CICLO HIDROLOGICO.

Aunque el agua no es un elemento sino un compuesto, su ciclo, el ciclo hidrológico, está subyacente en todo el resto de los ciclos que vamos a considerar. El agua resulta necesaria para todas las formas de vida excepto para algunas muy simples. Además es el principal modo de transporte de nutrientes y productos de desecho. Las rocas y los suelos liberan otros nutrientes por su actividad solvatante (de poner en solución a un solido).

La gran proporción del agua está ubicada en los océanos y capas de hielo polares. Cerca del ecuador, el agua se evapora durante el día por efecto del sol y forma vapor de agua atmosférico. En general se la observa como nubes de varios tonos, pero tambien como neblina, lluvia, escarcha, granizo o nieve.

Al caer sobre los continentes, forma arroyos, ríos y napas de agua subterráneas que vuelven al mar. Las raíces de las plantas capturan algunas de esas aguas, sobre todo las de lluvia que humedeció a la tierra. Ascienden hasta las hojas. Hay árboles con hojas más altas altos que los 10,3 m que forman una columna de agua con vacío en su parte superior, expuesta en su parte inferior a la presión atmosférica. ¿Qué explicación se le ocurre a usted para esa ascensión extraordinaria? Piénselo y verifique sus propuestas al final del módulo.

Los animales beben agua y comen alimentos con agua. El agua es producto final de metabolismo, inclusive para descomponedores. Excretan agua por mecanismos de espiración, orina, transpiración, excreción, etc. Tambien las plantas devuelven humedad de varias maneras, en especial a través de las hojas expuestas al sol.

2. EL CICLO DEL CARBONO.

Como la vida se basa en el carbono la existencia continuada de las especies de un ecosistema exige que el carbono encerrado dentro de los organismos sea finalmente devuelto al ambiente. Esto ya lo hemos visto, inclusive explicamos bastante sobre el dióxido de carbono resultante de la respiración aeróbica. Comencemos entonces con el dióxido de carbono gaseoso libre en la atmósfera desde la formación misma del planeta. La cifra de su concentración depende de cianobacterias y luego plantas (que lo bajan de día formando azúcares).

En ausencia de otros seres vivos, las cianobacterias habrían acabado de fijar todo el CO2 primordial y se habría acabado la vida del planeta con ellas. Con las bacterias heterótrofas y levaduras y luego con los animales (que producen CO2 día y noche al quemar azúcares en su organismo), las cianobacterias y las plantas pueden seguir con su actividad diurna. Las plantas se suman a esa oferta de CO2 durante la noche. (Pregunta para que la piense: ¿es importante para la ecología el estímulo, supranormal o no, que provoca la ingesta de azúcares por parte de los animales? ) Si un herbívoro se come una planta o pastorea pastos, los microorganismos heterótrofos de sus estómagos (que a veces son 3, como en la llama ó 4, como en el bovino) los transforman en compuestos intermediarios del carbono que finalmente se degradan en CO2 , con energía para su supervivencia. Parte del carbono pasa a la leche, a la orina o a la materia fecal, esta última llena de microorganismos descomponedores, que siguen a la intemperie los procesos que antes efectuaban en los estómagos. Estos mismos son los microorganismos descomponedores encargados de transformar el material del animal muerto

CICLO DEL CARBONO

en dióxido de carbono. Tambien las plantas pueden morir y ser descompuestas por descomponedores, salvo que en un pantano las plantas muertas queden sumergidas sin el oxígeno atmosférico. Allí se forman turbas y finalmente carbón en lugar de gas CO2 , siempre con bacterias descomponedoras. Si no hay ese accidente u otros similares, la cantidad de CO2 absorbido por los fotosintetizadores coincide con el CO2 liberado por los otros procesos (respiración y descomposición) de los consumidores y descomponedores. El carbono fijado por fotosíntesis

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