EL CICLO DEL AGUA

15 DE MAYO DEL 2017

En la tierra nos encontramos al agua en tres estados diversos: sólido (nieve y hielo), líquido y gaseoso (vapor de agua).

Mientras tanto todas las aguas presentes en la tierra se encuentran en cambio constante, por ejemplo, el agua que se haya en la superficie se evapora, la que está en las nubes se precipita a la tierra, la lluvia también se filtra en la tierra, aunque, es importante destacar que el agua total que hay en el planeta no se modifica, o sea, se mantiene a pesar de las modificaciones indicadas. Entonces, a la circulación y conservación de esa agua se la llama ciclo del agua o ciclo hidrológico.

El ciclo del agua se haya comprendido por una serie de procesos: evaporación (el agua se evapora en la superficie de los océanos, en la superficie terrestre y en los seres vivos por medio de la transpiración de plantas y sudoración de animales), condensación (el agua vaporizada sube y se condensa dando lugar a la nube), precipitación (cuando las gotas de agua que conforman las nubles se enfrían terminarán por precipitarse a la tierra en función del peso y será líquida (lluvia) o bien sólida (granizo o nieve), infiltración (el agua toca que toca el suelo y penetra en los poros, pasando a ser agua subterránea; buena parte del agua infiltrada vuelve a la atmósfera por evaporación), escorrentía (el agua en forma líquida se traslada cuesta abajo en la parte superficial del terreno), circulación subterránea (es un proceso símil a la escorrentía pero en localización subterránea), fusión (es cuando la nieve se transforma al estado líquido dando paso al deshielo) y solidificación (cuando baja la temperatura en el interior de la nube el vapor de agua o mismo el agua se congela precipitándose a la tierra en forma de granizo o nieve).

Ø  En conclusión

Ø  La importancia del ciclo del agua radica en la interacción que tiene con el ecosistema y asimismo los seres vivos dependen de la misma para poder subsistir. Vale mencionarse que el ciclo del agua también necesita para su correcto funcionamiento de los seres vivientes.

 Introducción

Los materiales necesarios para la vida en los ecosistemas se transfieren en ciclos cerrados, que permiten a los organizamos vivientes utilizarlos una y otra vez, ya que se reciclan una y otra vez.

Indicar por qué existe un ciclo cerrado de la materia.

Para comprender mejor cómo operan estos ciclos, se debe saber que en la fotosíntesis las plantas verdes toman del ambiente abiótico (no vivo) sustancias inorgánicas, de bajo nivel energético, y las transforman en compuestos orgánicos, que sirven como fuente principal de energía y de materiales para construir el cuerpo de cualquier ser viviente.

ª  En la trama alimentaria de un ecosistema , la materia orgánica generada por los productores (organismos fotosintetizadores) se transfiere, sucesivamente, a través de los diferentes niveles tróficos ocupados por los consumidores.

ª   Cuando tales organismos mueren (o eliminan sus desechos), las sustancias orgánicas presentes en los restos cadavéricos (o en los desechos) son desintegradas por los descomponedores, hasta reducirlas a moléculas inorgánicas simples, que pueden ser tomadas por otros organismos capaces de incorporarlas a su propio organismo.

ª  En síntesis, dentro de un ecosistema y también entre ecosistemas, la materia prima con que se construye el ser vivo circula: desde los componentes inanimados (ambiente abiótico) a los organismos vivos, luego regresa a lo inerte, de ahí a los seres vivientes y así, sucesivamente.

ª  Este tipo de circulación se conoce como ciclo de la materia o biogeoquímico .

ª  Si la materia no repitiera sus ciclos, ninguna forma viviente sobreviviría en la actualidad, porque los cadáveres y desechos orgánicos acumularían indefinidamente la materia prima que permite estructurar al organismo biológico.

ª  ¿Cómo ha intervenido la actividad humana en el ciclo del carbono?

ª  El almacenamiento de carbono en depósitos fósiles supone, en la práctica, una disminución de los niveles atmosféricos de dióxido de carbono. Estos depósitos se estiman entre 4000 y 10000 Gt, y no figuran en el ciclo rápido del carbono. Sin embargo, las actividades antropogénicas (humanas), sobre todo la quema de combustibles fósiles y la deforestación, están incorporando nuevos flujos de carbono en el ciclo biológico provenientes de estos depósitos, con una influencia significativa en el ciclo global del carbono.

ª   Estas actividades humanas transfieren más CO2 a la atmósfera del que es posible remover naturalmente a través de la sedimentación del carbono, causando así un aumento de las concentraciones atmosféricas de CO2 en un corto periodo de tiempo (cientos de años).

ª  La influencia humana, iniciada sobre todo hace 200 años, cuando la concentración de CO2 atmosférico se situaba en los 280 ppmv (0,028% de la composición global de la atmósfera), provocó un aumento significativo de la concentración de CO2, habiendo actualmente sobrepasado los 380 ppmv (más de un 30% en sólo 200 años). Estos valores sitúan la concentración actual como la más elevada de los últimos 650000 años y quizás superior a la registrada hace 20 millones de años atrás.

ª  Puede obtenerse una conclusión importante y cuantificable: las actividades humanas influencian el ciclo global del carbono. Al retirar carbono almacenado en los depósitos de combustibles fósiles a una tasa muy superior a la de la absorción del carbono por el ciclo, las actividades humanas están potenciando el aumento de las concentraciones de CO2 en la atmósfera y, muy probablemente, afectando al sistema climático global.

  ¿Cómo intervienen los descomponedores en el ciclo del nitrógeno?

ª  Para volver a contar con nitrato hace falta que los descomponedores lo extraigan de la biomasa dejándolo en la forma reducida de ion amonio (NH4+), proceso que se llama amonificación; y que luego el amonio sea oxidado a nitrato, proceso llamado nitrificación.

ª  Así parece que se cierra el ciclo biológico esencial. Pero el amonio y el nitrato son sustancias extremadamente solubles, que son arrastradas fácilmente por la escorrentía y la infiltración, lo que tiende a llevarlas al mar. Al final todo el nitrógeno atmosférico habría terminado, tras su conversión, disuelto en el mar. Los océanos serían ricos en nitrógeno, pero los continentes estarían prácticamente desprovistos de él, convertidos en desiertos biológicos, si no existieran otros dos procesos, mutuamente simétricos, en los que está implicado el nitrógeno atmosférico (N2). Se trata de la fijación de nitrógeno, que origina compuestos solubles a partir del N2, y la desnitrificación, una forma de respiración anaerobia que devuelve N2 a la atmósfera. De esta manera se mantiene un importante depósito de nitrógeno en el aire (donde representa un 78 % en volumen).

ª  La amonificación es la conversión a ion amonio del nitrógeno,en la materia viva aparece principalmente como grupos amino (-NH2) o imino (-NH-). Los animales, que no oxidan el nitrógeno, se deshacen del que tienen en exceso en forma de distintos compuestos. Los acuáticos producen directamente amoníaco (NH3), que en disolución se convierte en ion amonio. Los terrestres producen urea, (NH2)2CO, que es muy soluble y se concentra fácilmente en la orina; o compuestos nitrogenados insolubles como la guanina y el ácido úrico, que son purinas, y ésta es la forma común en aves o en insectos y, en general, en animales que no disponen de un suministro garantizado de agua.

ª  El nitrógeno biológico que no llega ya como amonio al sustrato, la mayor parte en ecosistemas continentales, es convertido a esa forma por la acción de microorganismos descomponedores. El ion amonio del nitrógeno es considerado una parte esencial de este proceso.

ª  Algunas bacterias convierten amoníaco en nitrito y otras transforman éste en nitrato. Una de estas bacterias (Rhizobium) se aloja en nódulos de las raíces de las leguminosas (alfalfa, alubia, entre otros.) y por eso esta clase de plantas son tan interesantes para hacer un abonado natural de los suelos.

ª  Donde existe un exceso de materia orgánica en el mantillo, en condiciones anaerobias, hay otras bacterias que producen desnitrificación, convirtiendo los compuestos de N en N2, lo que hace que se pierda de nuevo nitrógeno del ecosistema a la atmósfera.

ª  ¿Por qué el azufre tiene un ciclo gaseoso y el fósforo un ciclo sedimentario?

ª  Gran parte del azufre que llega a la atmósfera proviene de las erupciones volcánicas, de las industrias, vehículos, etc. Una vez en la atmósfera, llega a la tierra con las lluvias en forma de sulfatos y sulfitos. Cuando el azufre llega al suelo, los vegetales lo incorporan a través de las raíces en forma de sulfatos solubles. Parte del azufre presente en los organismos vivos queda en los suelos cuando éstos mueren. La descomposición de la materia orgánica produce ácido sulfhídrico, de mal olor, devolviendo azufre a la atmósfera. 

ª  La proporción de fósforo en la materia viva es bastante pequeña, pero el papel que desempeña es vital. Es componente de los ácidos nucleicos como el ADN. Se encuentra presente en los huesos y piezas dentarias. 

ª  En la fotosíntesis y en la respiración celular, muchas sustancias intermedias están combinadas con el fósforo, tal el caso del trifosfato de adenosina (ATP) que almacena energía. 

ª  La mayor reserva de fósforo está en la corteza terrestre y en los depósitos de rocas marinas. El fósforo se encuentra en forma de fosfatos (sales) de calcio, hierro, aluminio

¿Son muy diferentes los ciclos bioquímicos en el medio ambiente terrestre y en el acuático?

Se refiere al movimiento de los elementos de nitrógeno, oxigeno, hidrogeno, calcio, sodio, azufre, fosforo, potasio y otros elementos  entre los seres vivos y el ambiente (atmosfera, biomasa y sistemas acuáticos) mediante una serie de procesos: 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.

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.

ª  El fósforo forma parte de los seres vivos en estructuras como el ADN. Es un factor limitante en los ecosistemas Su exceso produce la eutrofización de los ecosistemas acuáticos.

ª  CICLO DE FÓSFORO Su reserva se encuentra en la corteza terrestre. Se obtiene tras la meteorización de la roca madre. Se pude encontrar en el guano de las aves, es útil para la agricultura.

EUTROFIZACIÓN Supone la destrucción de los ecosistemas acuáticos. Se debe a la mayor presencia de un factor limitante como pude ser el P. Permite un mayor crecimiento de las especies vegetales. El proceso de descomposición de estas especies hace que disminuya el oxigeno disponible, destruyendo el ecosistema