Ciclos biogeoquímicos
Como se planteó antes, la energía fluye por los ecosistemas; por ello son abiertos y necesitan de un constante ingreso de energía siendo la puerta de entrada los organismos fotosintéticos. Este fluir de la energía empuja y provoca el ciclo de la materia.
En la naturaleza tienen lugar de forma cíclica una serie de reacciones químicas, e intercambios entre la atmósfera, los suelos y los seres vivos, en los cuales participan formando materia orgánica basada en el carbono, hidrógeno, oxígeno (agua) y el nitrógeno. Estos ciclos de la materia que dependen de los procesos geológicos, se denominan ciclos biogeoquímicos y son procesos regulares y básicos para el mantenimiento de la vida sobre la Tierra (Figura 3).
Ciclo del Carbono
Mediante la fotosíntesis, los organismos autótrofos como las plantas absorben el dióxido de carbono existente en el aire o en el agua. (Esto también lo hacen de forma química algunas bacterias de ecosistemas especiales como volcanes submarinos, proceso conocido como quimiosíntesis). En ambos casos lo acumulan en los tejidos, en forma de grasas, proteínas e hidratos de carbono. Estos organismos productores de materia orgánica también devuelven un porcentaje al ambiente como CO2 (Figura 4).
Posteriormente, los animales herbívoros (consumidores primarios) se alimentan de estos vegetales, de los que obtienen energía, para después, siguiendo las cadenas tróficas, transferir esa energía a los demás niveles como los carnívoros que se alimentan de los herbívoros (consumidores secundarios). La energía consumida sigue varios caminos: por un lado es devuelto a la atmósfera como dióxido de carbono mediante la respiración; por otro lado se deriva hacia el medio acuático, donde puede quedar como sedimentos orgánicos, o combinarse con las aguas para producir carbonatos y bicarbonatos (suponen el 71% de los recursos de carbono de la Tierra).
En su acumulación en las zonas húmedas genera turba, resultado de una descomposición incompleta, lo que da lugar a la formación de depósitos de combustibles fósiles como petróleo, carbón y gas natural.
El ciclo del carbono se completa gracias a los organismos descomponedores, los cuales llevan a cabo el proceso de mineralizar y descomponer los restos orgánicos, cadáveres, excrementos, etc.
Ciclo del Nitrógeno
Los organismos emplean el nitrógeno en la síntesis de proteínas, ácidos nucleicos (DNA y RNA) y otras moléculas fundamentales del metabolismo.
Su reserva fundamental es la atmósfera, en donde se encuentra en forma de N2, pero esta molécula no puede ser utilizada directamente por la mayoría de los seres vivos (exceptuando algunas bacterias).
El ciclo del Nitrógeno, ocurre a través de varios pasos: (Figura 5)
A Fijación de Nitrógeno.
B Amonificación.
C Nitrificación.
D Asimilación.
E Desnitrificación.
