Ciclos biogeoquimicos.

Se denomina ciclo biogeoquímico al movimiento de cantidades masivas de carbono, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, calcio, sodio, sulfuro, fósforo 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.

Un elemento químico o molécula necesario para la vida de un organismo, se llama nutriente o nutrimento. Los organismos vivos necesitan de 30 a 40 elementos químicos, donde el número y tipos de estos elementos varía en cada especie.
Los elementos requeridos por los organismos en grandes cantidades se denominan
Macronutrientes: carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, fósforo, azufre, calcio, magnesio y potasio. Estos elementos y sus compuestos constituyen el 97% de la masa del cuerpo humano, y más de 95% de la masa de todos los organismos.
Micronutrientes. Son los 30 ó más elementos requeridos en cantidades pequeñas (hasta trazas): hierro, cobre, zinc, cloro, yodoeliza , etc.
La mayor parte de las sustancias químicas de la tierra no están en formas útiles para los organismos. Pero, 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.
El ciclo de los nutrientes desde la abiota (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.
Gracias a los ciclos biogeoquímicos, los elementos se encuentran disponibles para ser usados una y otra vez por otros organismos; sin estos ciclos los seres vivos se extinguirían.
El término 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.
Hay tres tipos de ciclos biogeoquímicos interconectados,
Gaseoso. En el ciclo gaseoso, los nutrientes circulan principalmente entre la atmósfera y los organismos vivos. En la mayoría de estos ciclos los elementos son reciclados rápidamente, con frecuencia en horas o días. Los principales ciclos gaseosos son los del carbono, oxígeno y nitrógeno.
Sedimentario. En el ciclo sedimentario, los nutrientes circulan entre la corteza terrestre (suelo, rocas y sedimentos), la hidrosfera y los organismos vivos. Los elementos en este ciclo, generalmente reciclan mucho más lentamente que en el ciclo atmosférico, porque los elementos son retenidos en las rocas sedimentarias durante largo tiempo geológico (hasta de decenas a miles de milenios y no tienen una fase gaseosa). El fósforo y el azufre son dos de los 36 elementos reciclados de esta manera.
Hidrológico. En el ciclo hidrológico, el agua circula entre el océano, el aire, la tierra y la biota, este ciclo también distribuye el calor solar sobre la superficie del planeta.
También se estudian los ciclos biogeoquímicos de los contaminantes.

Acerca del agua en Mexico

Según una de las estimaciones más aceptadas, poco más del 97% del volumen de agua existente en nuestro planeta es agua salada y está contenida en océanos y mares; mientras que apenas algo menos del 3% es agua dulce o de baja salinidad.Del volumen total de agua dulce, estimado en unos 38 millones de kilómetros cúbicos, poco más del 75% está concentrado en casquetes polares, nieves eternas y glaciares; el 21% está almacenado en el subsuelo, y el 4% restante corresponde a los cuerpos y cursos de agua superficial (lagos y ríos).El agua dulce almacenada en el subsuelo es muy superior a la existente en las corrientes superficiales; pero sólo es aprovechable en parte, debido a limitaciones físicas y económicas. Gran parte del agua dulce aprovechable transita y se almacena en los primeros 1,000 m a partir de la superficie del terreno, donde se alojan los acuíferos de mayor permeabilidad, de renovación más activa, económicamente accesibles y con agua de buena calidad.Conviene destacar, además, algunos atributos que el agua subterránea presenta por naturaleza y que le confieren ciertas ventajas sobre el agua superficial, como son:
Menores pérdidas por evaporación.Toda masa de agua superficial pierde cantidades significativas de agua por evaporación. Por su parte, los recipientes subterráneos sólo pierden cantidades importantes de agua por evapotranspiración cuando los niveles freáticos se encuentran muy someros.
Menor exposición a la contaminación.Es bien sabido que la gran mayoría de las corrientes y masas de agua superficial se están contaminando rápidamente en mayor o menor grado. La calidad del agua subterránea, en cambio, está relativamente salvaguardada porque la zona no saturada funciona como una planta de tratamiento natural, que atenúa, retarda o elimina los contaminantes gracias a la ocurrencia de varios fenómenos físico-químicos y biológicos.
Disponibilidad menos afectada por las variaciones climáticas.La disponibilidad de agua superficial depende especialmente de las variaciones de la precipitación pluvial, al grado de que en uno o pocos años secos consecutivos aquélla puede ser prácticamente nula. Por el contrario, los recipientes subterráneos resultan, en general, mucho menos afectados por tales variaciones climáticas, gracias a que los acuíferos son vasos reguladores que contienen una reserva almacenada, acumulada durante siglos, de magnitud generalmente mucho mayor que la recarga anual.
Amplia distribución espacial.El agua superficial es un recurso de presencia espacial concentrada en las corrientes; por tanto, su aprovechamiento en gran escala requiere de obras de almacenamiento y conducción. En cambio, en el subsuelo el agua tiene una distribución mucho más amplia, lo que permite su captación en el sitio donde va a ser utilizada, o en sus inmediaciones: el vaso de almacenamiento ya existe en el subsuelo, construido por la naturaleza, y funciona al mismo tiempo como una red de acueductos.
No hay pérdida de la capacidad de almacenamiento.Todo vaso superficial pierde gradualmente su capacidad de almacenamiento al ser azolvado por los sedimentos que acarrean las corrientes que lo alimentan, y la restauración de esa capacidad suele tener un costo prohibitivo. En contraste, la capacidad de almacenamiento de los vasos subterráneos no es afectada significativamente en la gran mayoría de los casos.
Temperatura del agua constante.El agua superficial, al estar expuesta a los cambios atmosféricos, varía continuamente en su temperatura. En países fríos, donde el agua llega a congelarse durante los períodos invernales, esto constituye un serio problema. La temperatura del agua subterránea, por el otro lado, es casi constante, debido a que el subsuelo funciona como un regulador térmico.

Agua disponible

Agua dulce = 3 % del agua del planeta
Sólo el 1 % es fácilmente accesible

Contaminación:
- Agua dulce contaminada debido a vertidos de aguas residuales,
emisiones a la atmósfera, residuos sólidos, etc.
- Las fuentes naturales cuentan con procesos de autodepuración, pero
cuando se emplea en exceso o es escasa, empeora su calidad.
- Más de 1.200 millones de personas consumen agua sin garantías
sanitarias, lo que provoca entre 20.000 y 30.000 muertes diarias y gran
cantidad de enfermedades

CONSUMO
La Organización Mundial de la Salud (OMS) considera que la cantidad
adecuada de agua para consumo humano (beber, cocinar, higiene
personal y limpieza del hogar) es de 50 l/hab-día.
A estas cantidades debe sumarse el aporte necesario para la agricultura, la
industria y, por supuesto, la conservación de los ecosistemas acuáticos,
fluviales y, en general, dependientes del agua dulce. Teniendo en cuenta estos
parámetros, se considera una cantidad mínima de 100 l/hab-día.

USO
El destino aplicado al agua dulce consumida varía mucho de una región a
otra del planeta, incluso dentro de un mismo país. Por regla general, el
consumo elevado de agua potable se da en países ricos y, dentro de
estos, los consumos urbanos duplican a los consumos rurales.
A nivel mundial, se extraen actualmente unos 3.600 km3 de agua dulce para
consumo humano, es decir, 1.600 litros/hab-día, de los cuales, aproximadamente
la mitad no se consume (se evapora, infiltra o vuelve a algún cauce) y, de la otra
mitad, se calcula que el 65 % se destina a la agricultura, el 25 % a la industria y,
tan solo el 10 % a consumo doméstico (media mundial).

Regiones biogeograficas

Biomas acuáticos • Un bioma es un grupo de ecosistemas que comparten el mismo tipo de comunidades clímax. • Hay dos tipos de biomas: – Terrestres – Acuáticos
Biomas marinos • Zona fótica es la zona poco profunda donde penetra la luz solar • Zona afótica zona profunda donde nunca llega la luz del sol
Estuarios • Un estuario es un cuerpo de agua costero, parcialmente rodeado por tierra, en el cual se mezcla el agua dulce y la salada.
Zona intermareal • La parte de la línea costera que se encuentra entre la marea alta y la baja se conoce como zona intermareal.
Bioma Tundra • Ubicada al sur del polo • Tierra sin árboles • Veranos largos • En invierno periodos cortos de sol • Terreno permafrost – siempre congelado • Crecen hierbas de raíces poco profundas • Suelos sin nutrientes
Tundra • Posee pastos, matorrales enanos, musgo • Mosquitos y otros insectos los más abundantes en el verano • Lemmings, comadrejas, zorros árticos, lechuzas blancas, halcones, buey y renos
Tundra
Taiga • Conocido como bosque de coníferas del Norte • Posee pinos, abetos plateados, cicuta y abetos falsos • Suelos pobres en minerales • Se ve alterada por fuegos y la explotación maderera • Libre nival, caribú, lince
Desierto • Bioma más seco • Región árida que se caracteriza por poseer una vegetación muy escasa y en algunos lugares ninguna. • Menos de 25 centímetros anuales de lluvia • Desierto Atacama – Chile más seco del mundo 0 cm. de lluvia anual
• Vegetación – mezquite • Los desierto más secos poseen dunas sin nada de vegetación • Cactus • Rata canguro – no necesita agua • Zorros, coyotes, halcones, correcaminos, serpientes, lagartos, escorpiones
Pradera • Caen de 25 a 75 cm. de lluvia anual • Son comunidades grandes cubiertas de pastos y plantas pequeñas similares • Contienen humus material en descomposición de los pastos • Se cultivan granos como avena, centeno, trigo • Se conocen como las canastas de pan del mundo
• Bisontes o búfalos, perros de las praderas, lobos, hurones, roedores, lobos
Bosque templado • 70 a 150 cm. De lluvia anuales • Dominan árboles de madera dura y hoja ancha que pierden su follaje cada año • Posee una capa superior de humus y una capa inferior de arcilla • Ardillas, ratones, venados, osos, salamandras
Bosque húmedo tropical • Es una región caliente y húmeda dominada por plantas de crecimiento exuberante • 200 a 400 cm. de lluvia al año • Temperaturas calientes • Las copas de los árboles cubre de sombra el suelo, muy pocas plantas crecen en el suelo • Hormigas, termitas, hongos, promueven la descomposición
• Perezosos, loro cabeza negra, escarabajo Hércules, loro, gorilas, mariposa e insectos son muy abundantes • Los biólogos estimas cerca de 3 millones de insectos

Homeostasis en las comunidades

Cambios en el entorno • Los ecosistemas están en constante cambio. • Estos cambios pueden ser rápidos o lentos.
Factores limitantes • Los factores ambientales, como la disponibilidad de alimento y la temperatura, que afectan la habilidad de los organismos para sobrevivir a su entorno, se conocen como factores limitantes. • Un factor limitante es cualquier factor biótico o abiótico que limita la existencia, el número, la reproducción o la distribución de los organismos.
• Los factores que limitan una población en una comunidad pueden también afectar indirectamente a otra población. • Ejemplo la escasez de agua limita el crecimiento de la plantas con semillas, los ratones que se alimentan de semillas se reducirán y por ende las águilas se reducirán también.
Rangos de tolerancia • La habilidad para sobrellevar las fluctuaciones de los factores bióticos y abióticos se conoce como tolerancia.
Sucesión • Los ecólogos se refieren a los cambios naturales que ocurren en las poblaciones de un ecosistema como sucesión. • Hay 2 tipos de sucesiones – Primaria – Secundaria
Sucesión primaria • La colonización de nuevos lugares por comunidades de organismos se llama sucesión primaria. • Después de un tiempo la sucesión primaria empieza a detenerse y la comunidad se torna bastante estable esto se llama comunidad clímax.
Sucesión primaria
Monte St. Helens
Monte St. Helens Leguminosa fijadora de nitrógeno entre las primeras colonizadoras. Facilitadora porque propicia el establecimiento de otras especies que requieren nitrógeno.
Sucesión secundaria • Las sucesiones secundarias son la secuencia de cambios que ocurren en una comunidad cuando ésta es alterada por desastre natural o por acción humana. • Por un huracán, incendio
Sucesión secundaria en zona templada Tempo (años)
5 años después Abandono de campo agrícola
40 años después 15 años después

Parasitidismo

Parasitidismo: El parasitidismo es similar a la predación en el sentido en que mata al hospedador con el tiempo, los parasitedes, ponen huevecillos sobre o dentro del cuerpo del hospedero.

Parasitismo

Es la relación, permanente o no, que se entabla entre dos especies diferentes y de la que una obtiene beneficio a costa de perjudicar a la otra. La especie parásita obtiene alimento a partir de los líquidos internos o de partes del cuerpo de la especie parasitada, que generalmente se debilita y en muchos casos termina muriendo después de un plazo más o menos largo de ser parasitada.
Los crustáceos isópodos parásitos de peces, una vez fijos sobre estos, se alimentan de su sangre.