Flujos De Energía Y Los Ciclos Biogeoquímicos

Introducción

En este informe hablaremos sobre los ciclos biogeoquímicos, y los daños que causa el ser Humano en cada uno de ellos. También hablaremos sobre el calentamiento global y que es lo que lo causa.

La materia circula desde el mundo vivo hacia el ambiente abiótico y de regreso; esa circulación constituye los ciclos biogeoquímicos.

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.

La tierra es un sistema cerrado donde no entra ni sale materia. Las sustancias utilizadas por los organismos no se "pierden" aunque pueden llegar a sitios donde resultan inaccesibles para los organismos por un largo período. Sin embargo, casi siempre la materia se reutiliza y a menudo circula varias veces, tanto dentro de los ecosistemas como fuera de ellos.

El Calentamiento Global es el aumento de la temperatura de la Tierra debido al uso de combustibles fósiles y a otros procesos industriales que llevan a una acumulación de gases invernadero (dióxido de carbono, metano, óxido nitroso y clorofluorocarbonos) en la atmósfera

Flujo de energía y Ciclos Biogeoquímicos

1-Que son los ciclos biogeoquímicos o ciclos nutrientes?

Se denomina ciclo biogeoquímico al movimiento de cantidades de carbono, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno,calcio, sodio,azufre, fósforo, potasio, 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 es limitada 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.

El ciclo de los nutrientes desde el biotopo (en la atmósfera, la hidrosfera y la corteza de la tierra) hasta la biota, y viceversa, tiene lugar en los ciclos biogeoquímicos (de bio: vida, geo: en la tierra), ciclos, activados directa o indirectamente por la energía solar, incluyen los del carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y del agua (hidrológico). Así, una sustancia química puede ser parte de un organismo en un momento y parte del ambiente del organismo en otro momento. Por ejemplo, una molécula de agua ingresada a un vegetal, puede ser la misma que pasó por el organismo de un dinosaurio hace millones de años.

2- Porque se estudian los ciclos del Carbono, Oxigeno, Nitrógeno; Azufre y Fosforo?

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. 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.

Ciclo del Azufre.

El azufre forma parte de proteínas y de otras moléculas clave como la coenzima A, donde se halla en forma reducida. Las plantas y otros productores primarios lo obtienen en su forma oxidada, principalmente como ion sulfato (SO42-) que, tras ser reducido se incorpora a sus proteínas. Los organismos que ingieren estas plantas lo incorporan a su vez a sus proteínas, y de esta forma pasa a los organismos del nivel trófico superior. Al morir, el azufre reducido de las proteínas entra en el ciclo del azufre y es oxidado por bacterias a formas que las plantas puedan asimilar (sulfato).

Los intercambios de azufre, principalmente en su forma de dióxido de azufre SO2, se realizan entre las comunidades acuáticas y terrestres, de una manera y de otra en la atmósfera, en las rocas y en los sedimentos oceánicos, en donde el azufre se encuentra almacenado. El SO2 atmosférico se disuelve en el agua de lluvia o se deposita en forma de vapor seco. El reciclaje local del azufre, principalmente en forma de ion sulfato, se lleva a cabo en ambos casos. Una parte del sulfuro de hidrógeno (H2S), producido durante el reciclaje local del sulfuro, se oxida y se forma SO2.

3. ¿Explique qué relación tiene el ciclo del nitrógeno con el hecho de que las plantas puedan fabricar su alimento?, ¿Qué importancia tienen las bacterias fijadoras de nitrógeno para la agricultura?

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.

4.Investigue que son los Combustibles Fósiles y compare entre ellos el nivel del contaminación atmosférico.

Los combustibles fósiles son tres: petróleo, carbón y gas natural, y se formaron hace millones de años, a partir de restos orgánicos de plantas y animales muertos. Durante miles de años de evolución del planeta, los restos de seres que lo poblaron en sus distintas etapas se fueron depositando en el fondo de mares, lagos y otros cuerpos de agua. Allí fueron cubiertos por capa tras capa de sedimento. Fueron necesarios millones de años para que las reacciones químicas de descomposición y la presión ejercida por el peso de esas capas transformasen a esos restos orgánicos en gas, petróleo o carbón.

Los combustibles fósiles son recursos no renovables ya que no se reponen por procesos biológicos como por ejemplo la madera. En algún momento, se acabarán, y tal vez sea necesario disponer de millones de años de una evolución y descomposición similar para que vuelvan a aparecer.

Figura 2. Fuente: Energy Información Administración

La energía que proviene de la quema de combustibles fósiles se convierte en electricidad y calor en plantas eléctricas. Cuando se queman los fósiles el carbón e hidrogeno reaccionan con el oxigeno produciendo dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). Durante esta reacción se produce calor. La electricidad se genera mediante la transformación de energía mecánica (calor) con energía eléctrica por medio de una turbina o generador. Las plantas eléctricas son muy caras de construir y por lo tanto la inversión inicial es muy grande, pero cuando existen la eficiencia de transformar los combustibles en energía es muy alta. En la mayoría de las ocasiones se crema mayor electricidad que la que se necesita, porque la electricidad no se puede almacenar. La demandas eléctricas varían durante el año y por lo tanto la provisión debe de estimar cual será la carga máxima prevista, que significa la mayor demanda energética durante el año. Si las demandas exceden significativamente la capacidad de la planta eléctrica de generar energía puede provocar apagones temporales.

Históricamente, los combustibles fósiles están disponibles en grandes cantidades fácil de obtener y transportar. Sin embargo existen claros signos en la actualidad que el las fuentes de suministro de combustible fósiles son limitas y se

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