Ecosistema

INFLUENCIA
HUMANA EN LOS
ECOSISTEMA
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Mg. AMANCIO ROJAS FLORES
Ecosistema
Ecosistema se define como la comunidad de organismos
(biocenosis) y su medio (biotopo), que interactúan como unidad
ecológica en un espacio y tiempo determinados.
Los límites de un ecosistema no son muy claros, no existe un
ecosistema que sea totalmente estático.
Biotopo
Biocenosis
Biocenosis
Biotopo
Comunidad de organismos como Energía solar
plantas, animales, hongos, etc.
Agua
Una comunidad se integra de un Aire
conjunto de poblaciones que
interactúan en un mismo hábitat
Sustrato
Mg. ARRF
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La Tierra comprende una gran cantidad de ecosistemas que
albergan a su vez a millones de organismos, los cuales
interactúan entre sí y con los elementos físicos que los rodean.
Cuando se observa la imagen de la Tierra desde el espacio, se
valora toda su magnitud y belleza. Pero cuando la estudiamos
más de cerca, se detectan un conjunto de problemas que
afectan el equilibrio y desarrollo de sus ecosistemas.
La gran mayoría de los problemas tiene su origen en la
actividad humana. Si queremos conservar la magnitud y belleza
de nuestro planeta, debemos aprender a respetar los
ecosistemas que lo forman.
Existe una relación inherente y compleja entre los componentes
de un ecosistema , ya que se relacionan mutuamente mediante
las corrientes de energía y los ciclos alimentarios
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Mg. ARRF
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Flujos de materia y energía
La energía se define como la capacidad que tiene cualquier
agente de realizar un trabajo.
En un ecosistema ocurre el flujo de energía, que corresponde a la
energía que se va transportando desde los organismos fotosintéticosproductores- hacia los demás organismos.
En las cadenas alimentarias se observa cómo pasan la materia y
la energía de un ser vivo a otro; se muestra cómo los seres vivos
dependen unos de otros y se identifican
Todos los organismos utilizan la energía que obtienen de su
alimentación, por medio de la respiración, para realizar sus
funciones vitales (crecimiento, renovación de tejidos, reproducción,
elaboración de sustancias de reserva y movimiento en algunos
organismos).
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Mg. ARRF
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Ciclos biogeoquímicos
Los impactos ejercidos sobre el ambiente natural se han
acrecentado de manera significativa en las últimas cuatro
décadas.
Algunas de las transformaciones que ha sufrido el medio
ambiente son de carácter irreversible; estos efectos adversos
rompen las fronteras, por lo que una problemática ambiental no
se limita a una localidad en particular.
Los problemas ambientales afectan al planeta entero, como lo
demuestran los cambios atmosféricos y la contaminación en
mares y océanos, así como la pérdida de la biodiversidad.
Los elementos interconectados de alguna manera afectan el aire,
el agua, el suelo y las formas vivientes en la Tierra, haciendo ya no
un problema local, sino global.
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La contaminación ambiental causa desequilibrios en los ciclos naturales, dando
como resultado que las sustancias contaminantes se integren a las cadenas
tróficas, y de esa forma sean llevadas o acumuladas en distintos lugares donde
no son requeridas, de tal forma que un elemento o sustancia, tóxico o no, puede
pasar de un ambiente a otro, de un organismo a otro y retornar al ambiente o a
otro organismo, alterando sin duda el medio ambiente en general y
contribuyendo de manera directa al deterioro de la calidad de vida.
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Todos los seres vivos estamos constituidos por materia
organizada en distintos niveles de complejidad, desde las
estructuras más simples como el átomo y las moléculas, hasta
los órganos y tejidos.
En el caso de los organismos vivos, a las moléculas que los
constituyen se les llama biomoléculas. Éstas pueden ser
orgánicas, como los glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos
nucleicos, o inorgánicas, como el agua y las sales minerales.
Existen biomoléculas formadas por átomos necesarios para todo
ser vivo; a estos elementos se les conoce como bíoelementos.
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Los bíoelementos se dividen de la siguiente manera de acuerdo
con su importancia para el funcionamiento de un organismo vivo:
Principales o primarios: llamados así porque los organismos los
necesitan en mayores cantidades para poder subsistir; éstos son
carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (0) y nitrógeno (N).
Secundarios: estos elementos son igualmente importantes,
pero las cantidades requeridas son menores; entre ellos se
encuentran: azufre (S), fósforo (P), magnesio (Mg), calcio (Ca),
sodio (Na), potasio (K) y cloro (Cl).
Oligoelementos: constituidos por el hierro (Fe), zinc (Zn), boro
(B), manganeso (Mn), flúor (F), cobre (Cu), cromo (Cr), selenio
(Se), cobalto (Co), molibdeno (Mo) y estaño (Sn).
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Estos elementos son utilizados por los organismos para organizar
sus propias biomoléculas y realizar distintas funciones.
Los organismos obtienen esta materia para el funcionamiento en
su medio, y posteriormente ésta es devuelta al medio ambiente y
puede pasar a otro organismo, es decir, la materia circula por todo
el ambiente.
Existe una movilidad como si el viaje fuera en un circuito cerrado
sin salida. La materia viaja por los ecosistemas en forma cíclica,
cumpliendo de esta manera distintas funciones, dependiendo del
lugar donde se encuentre localizada.
A este recorrido
biogeoquímico.
dinámico
se
Mg. ARRF
le
conoce
como
ciclo
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Los enormes ciclos biogeoquímicos hacen posible que estos
elementos se encuentren disponibles para emplearse una y otra
vez, transformándolos y recirculándolos a través de la atmósfera, la
hidrosfera, litosfera y biosfera.
Los ciclos biogeoquímicos son llamados así por las siguientes
razones y categorías:
 La primera categoría es biológica, porque participan diversos
organismos
animales,
vegetales,
y
sobre
todo
microorganismos.
 La segunda categoría es la geológica, donde se incluyen
factores abióticos representados por el suelo, el aire y el agua.
La categoría química, de gran importancia, sucede cuando algún
elemento quimico sufre una transformación o reacción dentro de
las rutas por donde circula.
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Los ciclos biogeoquímicos no ocurren como fenómenos aislados,
sino que tienen una estrecha relación con el ciclo del agua,
indispensable para el intercambio de elementos en la dinámica que
se da en los distintos ciclos con los que se interactúa en la Tierra.
Los ciclos biogeoquímicos pueden dividirse en dos tipos básicos:
- los ciclos de nutrientes gaseosos o atmosféricos (ciclo del agua,
ciclo del carbono y ciclo del nitrógeno)
- los ciclos de nutrientes sedimentarios (ciclo del fósforo y ciclo del
azufre).
Sin embargo, el ciclo del azufre se considera dentro del tipo
híbrido, puesto que circula en la atmósfera y en el sedimento.
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CICLO HIDROLOGICO
El movimiento continuo
de agua entre la Tierra y
la atmósfera se conoce
como ciclo hidrológico.
Se produce vapor de
agua por evaporación en
la superficie terrestre y
en las masas de agua, y
por transpiración de los
seres vivos. Este vapor
circula por la atmósfera y
precipita en forma de
lluvia o nieve.
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El agua tiene una importancia fundamental en el desarrollo de la vida en el
planeta. Cubre el 70% de la superficie, y sus propiedades controlan las
condiciones climáticas que hacen factible la vida. Es uno de los solventes
más poderosos que existen, y es uno de los vehículos de transporte de
materiales más importante, tanto dentro de los seres vivientes, como en el
entorno físico.
Además, el agua posee un alto calor de vaporización (del orden de 2260 (kJ
kg−1)) y calor específico (4,2 (kJ kg-1 K-1)), que la transforman en un vehículo
de transporte de energía de importancia fundamental en el control climático
terrestre.
Las fuerzas gravitacionales y la energía solar constituyen las principales
fuerzas motrices del ciclo hidrológico. La gravedad afecta la circulación de
los ríos y aguas subterráneas, mientras que el resto del ciclo hídrico, es
determinado por la energía solar. La absorción de dicha energía genera
evaporación de las aguas superficiales, tanto continentales como
oceánicas. Además, una pequeña fracción de la energía solar incidente,
genera los vientos y las corrientes, que ayudan a la circulación de la
atmósfera y las masas de agua.
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La energía absorbida a la forma de calor latente durante la evaporación, es
liberada durante la condensación, por lo que estos flujos hídricos son también
vehículos de transporte de energía desde una región a otra. El efecto neto de
esta transferencia de energía es una reducción de las diferencias de
temperatura entre las diferentes zonas de la Tierra.
Otro efecto adicional del ciclo hidrológico, deriva de la gran capacidad
solvente del agua. La lluvia absorbe aquellos compuestos solubles
presentes en la atmósfera, tales como: O2, N2, CO2 y óxidos de S y N.
Esto último puede incrementar significativamente la acidez de las lluvias.
A su vez, la escorrentía debida a las precipitaciones, disuelve los
compuestos solubles del suelo y las rocas, proceso que es facilitado a
bajo pH. Como resultado de esto, la escorrentía que llega a los ríos, lagos
y mares, es rica en compuestos disueltos, que luego pueden formar
compuestos insolubles, y precipitar o sufrir nuevas transformaciones
químicas.
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Al llegar a la superficie terrestre, el agua sigue dos trayectorias.
En cantidades determinadas por la intensidad de la lluvia, así
como por la porosidad, permeabilidad, grosor y humedad previa
del suelo, una parte del agua se vierte directamente en los
riachuelos y arroyos, de donde pasa a los océanos y a las masas
de agua continentales; el resto se infiltra en el suelo.
Una parte del agua infiltrada constituye la humedad del suelo, y
puede evaporarse directamente o penetrar en las raíces de las
plantas para ser transpirada por las hojas. La porción de agua que
supera las fuerzas de cohesión y adhesión del suelo, se filtra
hacia abajo y se acumula en la llamada zona de saturación para
formar un depósito de agua subterránea, cuya superficie se
conoce como nivel freático.
En condiciones normales, el nivel freático crece de forma
intermitente según se va rellenando o recargando, y luego
declina como consecuencia del drenaje continuo en desagües
naturales como son los manantiales.
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Las tablas siguientes muestran las reservas de agua en la Tierra, así como los
flujos anuales más importantes.
TABLA 2.2: RESERVAS DE AGUA
TABLA 2.3: FLUJOS HÍDRICOS
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CICLO DEL OXIGENO
El oxígeno se encuentra presente en todo el ámbito terrestre. Es un
importante componente de la corteza terrestre, donde representa un
28,5% en peso, formando silicatos, carbonatos, fosfatos, sulfatos y óxidos
metálicos, químicamente estables.
En el sistema hidrológico forma parte de la molécula de agua y también
está como O2 disuelto. Finalmente, la atmósfera contiene un 23,2% en
peso de oxígeno, principalmente a la forma de O2.
El O2, tanto atmosférico como disuelto en agua, es altamente reactivo,
participando en los procesos de oxidación asociados a los ciclos
geoquímicos del carbón, hidrógeno, nitrógeno, azufre y fierro.
La mayor parte del O2 es producido por acción de la fotosíntesis que
ocurre en presencia de luz
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A través de este proceso, las plantas verdes y las algas absorben energía
lumínica y la convierten en energía química, almacenada en los enlaces de los
compuestos orgánicos que se forman.
Por ejemplo, para generar un mol de glucosa mediante fotosíntesis, se
requieren 2880 kJ a 25°C y 1 atm. Las plantas verdes contienen moléculas
de clorofila que son capaces de absorber luz visible, principalmente en el
espectro del rojo y el azul.
Adicionalmente, una pequeña cantidad de oxígeno se forma por
fotodisociación del agua en las regiones superiores de la atmósfera, debido a
la acción de los rayos ultravioleta (UV). La radiación UV también está
involucrada en la conversión del O2 a ozono (O3), en la estratósfera.
El ozono tiene una gran capacidad para absorber la letal radiación UV,
impidiendo que ésta alcance la superficie terrestre.
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El O2 participa en todas las reacciones de oxidación, tanto aquellas que
ocurren por procesos químicos espontáneos, como debido a la acción
respiratoria de los organismos vivientes, por ejemplo:
Existe suficiente evidencia que demuestra que la concentración de O2 en la
atmósfera se ha mantenido constante por millones de años, lo que refleja un
estricto equilibrio entre las tasas de consumo y de formación de O2. Al parecer
existen mecanismos de regulación de acción rápida, que permiten mantener el
nivel de oxígeno a los niveles actuales. Dicho mecanismo de control
retroalimentado, está ligado, probablemente, al ciclo del carbono y a la cantidad
de materia orgánica que es incorporada a los sedimentos oceánicos.
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CICLO DEL CARBONO
El 99% del carbono del planeta se encuentra presente en las rocas en la
forma de carbonato (normalmente, como CaCO3) o como carbono orgánico
disperso. El 1% restante se encuentra presente en: la atmósfera, los seres
vivos, los combustibles fósiles y compuestos orgánicos e inorgánicos
disueltos en agua. Los organismos vivientes están compuestos
principalmente de agua y de una amplia gama de compuestos orgánicos.
El carbono acompaña estrechamente al ciclo del oxígeno en los procesos
fotosintéticos y en los procesos de oxidación de materia orgánica, ya sea por
la combustión o por actividad biológica.
El CO2 generado por la oxidación de compuestos orgánicos se disuelve
fácilmente en agua. Más del 98% del CO2 se encuentra disuelto en los
océanos (como HCO3 - y CO3=, mientras que el 2% restante se mantiene en
la atmósfera, donde a fines del siglo XX alcanzaba una concentración del
orden de 350 ppm (mostrando un significativo incremento en los dos últimos
siglos):
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La proporción en que se encuentran estos compuestos depende
fundamentalmente del pH de la solución. La mayoría de los océanos tiene un
pH entre 8 y 8,3, y en promedio, cerca de 13% de la mezcla está como CO3 en
las capas oceánicas superficiales, existe una gran actividad fotosintética, con un
alto consumo de CO2, por lo que la reacción tiende a desplazarse hacia la
izquierda para restaurar el equilibrio químico.
Por otra parte, en las profundidades marinas, existe una producción neta de
CO2 debido a la actividad respiratoria y a los procesos de oxidación de la
materia orgánica muerta. Bajo estas condiciones, la reacción se mueve hacia la
derecha, incrementando la concentración de CO3 Si el incremento de
concentración del ion carbonato es significativo, y se excede el producto de
solubilidad del CaCO3 (KPS= 4,47 10−8 M-1), se producirá una mayor
precipitación de CaCO3, principal constituyente de las conchas marinas.
La actividad fotosintética mantiene un fino balance en el ciclo del carbono y del
oxígeno. A través de la fotosíntesis se forman los compuestos orgánicos,
utilizando CO2 como fuente de carbono. Los productores primarios en el océano
son las algas unicelulares a la deriva (llamadas fitoplancton), las que sirven de
alimento al zooplancton.
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A su vez, ambos son el alimento de los organismos acuáticos superiores
(necton y bentos). Así, el carbono se mueve continuamente desde la
atmósfera hacia la cadena alimenticia, a través de la fotosíntesis, retornando
a la atmósfera durante la respiración y oxidación de la materia orgánica
muerta. Una pequeña parte de la materia orgánica se deposita en los
sedimentos, junto con los carbonatos insolubles.
Las principales reservas de carbono y los flujos del ciclo se presentan en la
Tabla siguiente:
TABLA 2.4: RESERVAS DE CARBONO
Mg. ARRF
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El ciclo básico comienza cuando las plantas, a través de la
fotosíntesis, hacen uso del dióxido de carbono (CO2) presente en la
atmósfera o disuelto en el agua.
Parte de este carbono pasa a formar parte de los tejidos vegetales
en forma de hidratos de carbono, grasas y proteínas; el resto es
devuelto a la atmósfera o al agua mediante la respiración.
Así, el carbono pasa a los herbívoros que comen las plantas y de
ese modo utilizan, reorganizan y degradan los compuestos de
carbono.
Gran parte de éste es liberado en forma de CO2 por la respiración,
como producto secundario del metabolismo, pero parte se almacena
en los tejidos animales y pasa a los carnívoros, que se alimentan de
los herbívoros.
En última instancia, todos los compuestos del carbono se degradan
por descomposición, y el carbono es liberado en forma de CO2, que
es utilizado de nuevo por las plantas.
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TABLA 2.5: FLUJOS DE CARBONO
Mg. ARRF
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CICLO DEL NITROGENO
Ciclo del nitrógeno, proceso cíclico natural en el curso del cual el
nitrógeno se incorpora al suelo y pasa a formar parte de los
organismos vivos antes de regresar a la atmósfera.
El nitrógeno, una parte esencial de los aminoácidos, es un
elemento básico de la vida.
Se encuentra en una proporción del 79% en la atmósfera, pero el
nitrógeno gaseoso debe ser transformado en una forma
químicamente utilizable antes de poder ser usado por los
organismos vivos.
Esto se logra a través del ciclo del nitrógeno, en el que el nitrógeno
gaseoso es transformado en amoníaco o nitratos.
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El N2 atmosférico es transformado en N3 a través de la acción de
microorganismos existentes tanto en el agua como en el suelo, en un proceso
denominado fijación del nitrógeno. Existe una abundante comunidad de
microorganismos capaces de fijar el N2, .
En presencia de oxígeno, un amplio grupo de procariotas que habitan en el
suelo y las aguas dulces y marinas, obtienen su energía oxidando el NH4
(amonio) a través del proceso de nitrificación, produciendo nitrito y nitrato. El
nitrato también es asimilado fácilmente por las plantas que lo vuelven a
reducir a N-3
Muchos microorganismos poseen la capacidad de reducir los óxidos de N en
condiciones anóxicas, donde dichos compuestos sustituyen al O2 como
aceptor terminal de electrones en la cadena respiratoria. Si la reducción
continúa hasta la generación de gases de N2 y N2O, el proceso se denomina
desnitrificación.
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La energía aportada por los rayos solares y la radiación cósmica
sirven para combinar el nitrógeno y el oxígeno gaseosos en
nitratos, que son arrastrados a la superficie terrestre por las
precipitaciones.
La fijación biológica , responsable de la mayor parte del proceso de
conversión del nitrógeno, se produce por la acción de bacterias
libres fijadoras del nitrógeno, bacterias simbióticas que viven en las
raíces de las plantas (sobre todo leguminosas y alisos),
cianobacterias, ciertos líquenes y epifitas de los bosques tropicales.
El nitrógeno fijado en forma de amoníaco y nitratos es absorbido
directamente por las plantas e incorporado a sus tejidos en forma
de proteínas vegetales.
Después, el nitrógeno recorre la cadena alimentaria desde las
plantas a los herbívoros, y de estos a los carnívoros .
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Cuando las plantas y los animales mueren, los compuestos
nitrogenados se descomponen produciendo amoníaco, un proceso
llamado amonificación. Parte de este amoníaco es recuperado por las
plantas; el resto se disuelve en el agua o permanece en el suelo,
donde los microorganismos lo convierten en nitratos o nitritos en un
proceso llamado nitrificación.
Los nitratos pueden almacenarse en el humus en descomposición o
desaparecer del suelo por lixiviación, siendo arrastrado a los arroyos
y los lagos. Otra posibilidad es convertirse en nitrógeno mediante la
desnitrificación y volver a la atmósfera.
Además de estos procesos biológicos, el nitrógeno participa en reacciones
químicas espontáneas que tienen lugar, principalmente, en la atmósfera.
Aparte del N2O suministrado a la atmósfera por las reacciones de
desnitrificación y la combustión de materia orgánica nitrogenada, otros óxidos
se generan por oxidación directa del N2 a altas temperaturas (por ejemplo,
debido a los relámpagos o durante la combustión de combustibles fósiles):
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El N2O es el más estable de los óxidos de nitrógeno y logra llegar a la
estratósfera. Allí, la alta radiación UV es capaz de fotolizar dicha molécula y
alrededor del 95% se transforma en N2, mientras que el 5% pasa a NO. Este
proceso ocurre a alturas superiores a 20 km. y las principales reacciones se
pueden sintetizar:
El NO estratosférico es importante, ya que cataliza la descomposición del
ozono en la alta estratósfera.
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La interferencia antrópica (humana) en el ciclo del nitrógeno puede,
no obstante, hacer que haya menos nitrógeno en el ciclo, o que se
produzca una sobrecarga en el sistema.
Por ejemplo, los cultivos intensivos, su recogida y la tala de bosques han
causado un descenso del contenido de nitrógeno en el suelo (algunas de las
pérdidas en los territorios agrícolas sólo pueden restituirse por medio de
fertilizantes nitrogenados artificiales, que suponen un gran gasto energético).
Por otra parte, la lixiviación del nitrógeno de las tierras de cultivo
demasiado fertilizadas, la tala indiscriminada de bosques, los
residuos animales y las aguas residuales han añadido demasiado
nitrógeno a los ecosistemas acuáticos, produciendo un descenso en
la calidad del agua y estimulando un crecimiento excesivo de las
algas.
Además, el dióxido de nitrógeno vertido en la atmósfera por los
escapes de los automóviles y las centrales térmicas se descompone
y reacciona con otros contaminantes atmosféricos dando origen al
smog fotoquímico.
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Finalmente, los óxidos gaseosos de nitrógeno, llamados comúnmente NOX,
sufren oxidación a nitrato, el cual es absorbido por el agua y cae a la
superficie con la lluvia, reduciendo su pH.
Las principales reservas y flujos del ciclo de nitrógeno se muestran en las
Tablas siguientes:
TABLA 2.6: RESERVAS DE NITRÓGENO
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TABLA 2.7: FLUJOS DE NITRÓGENO
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CICLO DEL FOSFORO
Ciclo del fósforo, circulación a través de los ecosistemas, del
fósforo, un elemento esencial para la célula, ya que forma parte de
los ácidos nucleicos, de moléculas que almacenan energía
química como el ATP, y de moléculas como los fosfolípidos que
forman las membranas celulares.
El fósforo se encuentra en la naturaleza principalmente en forma de
rocas fosfáticas y apatito. A partir de estas rocas, y debido a
procesos de meteorización, el fósforo se transforma en ion fosfato y
queda disponible para que pueda ser absorbido por los vegetales.
A partir de las plantas, el fósforo pasa a los animales, volviendo de
nuevo al medio tras la muerte de éstos y de los vegetales, así
como por la eliminación continua de fosfatos en los excrementos.
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Un caso especial lo constituyen los excrementos de las aves,
que en zonas donde son particularmente abundantes forman
auténticos “yacimientos” de fósforo, conocidos como guano.
El fósforo proveniente de las rocas puede ser también arrastrado
por las aguas, llegando a los océanos. Parte de este fósforo
puede sedimentar en el fondo del mar formando grandes
acúmulos que, en muchos casos, constituyen reservas que
resultan inaccesibles, ya que tardarán millones de años en volver
a emerger y liberar estas sales de fósforo, generalmente gracias
a movimientos orogénicos.
Pero no todo el fósforo que es arrastrado hasta el mar queda
inmovilizado, ya que parte es absorbido por el fitoplancton,
pasando a través de la cadena alimentaria hasta los peces, que
posteriormente son ingeridos por los seres humanos o constituyen
la fuente de alimento de numerosas aves.
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Los compuestos de fósforo presentan, en general, baja solubilidad y
volatilidad.
La mayor reserva de fósforo se encuentra en las rocas y otros depósitos
formados durante millones de años de evolución geológica. Dichos
depósitos se han ido erosionando en forma gradual, liberando compuestos
de fósforo, principalmente ortofosfatos (PO4-3), hacia los ecosistemas. Una
gran fracción de estos flujos de fosfato es lixiviada al mar, donde
eventualmente se deposita en los sedimentos.
Entre los compuestos inorgánicos típicos se encuentran: Ca3 (PO4 )2 , Al PO4 ,
Fe PO4 . Las reservas y flujos de fósforo en la naturaleza se presentan en las
Tablas siguientes:
TABLA 2.8: RESERVAS DE FÓSFORO
Mg. ARRF
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TABLA 2.9: FLUJOS DE FÓSFORO
En los lagos, los niveles de nitrato y de fosfato son bajos, constituyéndose en
los nutrientes limitantes para el crecimiento de las algas fotosintéticas. Se
requiere 1 átomo de fósforo por cada 12-20 átomos de nitrógeno, para
sostener una actividad biológica balanceada.
Las fuentes antrópicas de P provienen de los vertidos de efluentes
domésticos e industriales. En particular, los altos consumos de detergentes
fosfatados pueden generar eutrofización en aquellos cuerpos de agua donde
el fósforo es el reactivo limitante.
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CICLO DEL AZUFRE
Ciclo del azufre, circuito que recorre el azufre a través de los
ecosistemas, desde el medio físico a los organismos y de éstos, de
nuevo, al medio natural.
El azufre del planeta se encuentra en forma de minerales, tanto de
sulfato (sobre todo yeso y sulfato cálcico) como de sulfuro
(especialmente pirita y sulfuro de hierro); sin embargo, el principal
reservorio de azufre de la biosfera lo constituye el mar (en forma de
sulfato inorgánico).
El sulfato puede ser metabolizado por las plantas superiores y por
microorganismos, en lo que se denomina reducción asimiladora de
los sulfatos. Bacterias, levaduras, hongos y algas son capaces de
utilizar los sulfatos como fuente de azufre, y producir sulfuro de
hidrógeno (H2S).
Las bacterias reductoras de sulfato realizan esta transformación en
un medio anaerobio. En los lugares donde ocurre este proceso
aparecen sedimentos y fangos de color negro, debido al sulfuro de
hidrógeno, que les confiere ese color.
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Las plantas superiores absorben sulfatos por las raíces,
incorporándolos directamente en los compuestos orgánicos o
manteniéndolo en forma libre como ión, interviniendo en la
regulación osmótica celular.
Las plantas también pueden oxidar y reducir los sulfatos para
incorporar el azufre a otros compuestos orgánicos (aminoácidos
como la cisteína o la metionina).
Así mismo, las plantas superiores absorben por las hojas el SO2
atmosférico que proviene de las emisiones, de origen antrópico, de
óxidos de azufre procedentes de procesos de combustión y, en
menor medida, de procesos naturales a través de la emisión de
diversos gases sulfurados por volcanes, géiseres y fumarolas.
Por otra parte, la reducción no asimiladora del sulfato es un proceso
de transformación de éste a iones sulfuro, cuya finalidad es el
suministro de energía a las células; es llevada a cabo por ciertas
bacterias anaerobias, por ejemplo del género Desulfovibrio.
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Los compuestos orgánicos generados (algunos esenciales para los
animales como la metionina) pasan a los animales a través de la
cadena alimentaria, ya que no pueden ser sintetizados por ellos
mismos.
Continuando el ciclo, los procesos de descomposición de animales y
plantas por parte de los microorganismos generan sulfuro de
hidrógeno. Éste puede ser oxidado por bacterias oxidadoras de
sulfuro, catalizando su oxidación a azufre elemental, inorgánico, tanto
en medios aerobios como anaerobios.
Pero también el sulfuro puede ser transformado por la acción
microbiana en dimetilsulfuro, que se difunde a la atmósfera.
Por último, la oxidación de azufre elemental también puede ser
realizada por bacterias oxidadoras del azufre, sobre todo del género
Thiobacillus, originando iones sulfato e hidrógeno, cerrando así el
ciclo.
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La fase sedimentaria del ciclo, correspondiente a la precipitación del
azufre, puede producirse bajo condiciones anaerobias y en presencia
de hierro, a partir de sulfuro de hidrógeno, produciéndose una
acumulación lenta y continua en los sedimentos profundos, originando
sulfuros metálicos y carbones.
El azufre también puede precipitar bajo condiciones aerobias pasando
a formar parte de las denominadas rocas salinas o evaporitas, en
forma de sulfato sódico.
El principal compuesto de azufre en la atmósfera es el SO2 , proveniente de
fuentes naturales y antrópicas. El dióxido de azufre es generado
naturalmente durante las erupciones volcánicas y durante la combustión
espontánea de biomasa forestal.
Las principales fuentes antrópicas son los procesos de combustión de
combustibles fósiles y la refinación de minerales sulfurados. Ello
constituye un flujo que permite reciclar el azufre desde las profundidades
de la tierra a la atmósfera y su eventual depositación como sulfato.
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TABLA 2.10: RESERVAS DE AZUFRE
TABLA 2.11: FLUJO DE AZUFRE
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19 de abril Día Mundial de la Bicicleta
22 de abril “día de la tierra”
25 de abril “día mundial de la vida sin ruido”
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