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ESCENARIOS
NATURALES
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El concepto de ciclo biogeoquímico, se usa para describir la
distribución y transporte de materiales, los cuales controlan
el recambio y transformación de éstos en los ambientes
terrestres, acuáticos y atmosféricos.
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Los ciclos biogeoquímicos constituyen un sistema regulador
de la hidrosfera y la biosfera. Estos ciclos describen los
movimientos y las interacciones de los elementos químicos
esenciales para la vida a través de la geosfera (procesos
físicos, químicos y biológicos). Los flujos de los elementos
pueden ser abiertos, como el flujo de energía o cerrados,
como el ciclo de la materia.

El ciclo de la materia es una interacción permanente entre la
fase biótica y la fase abiótica, es un proceso sin principio ni fin;
es decir, un reciclaje combinado y continuo, en una serie de
procesos autorregulados; los deshechos son el punto de partida
para formar algo nuevo
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Los principales elementos químicos son: carbono, hidrógeno, nitrógeno,
oxígeno, fósforo, azufre o los contaminantes, los ciclos de estos elementos
se combinan de diferentes maneras e interrelacionan entre sí.
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Un solo elemento puede convertirse en el factor limitante en el desarrollo
de un ecosistema. Por ejemplo la oferta de nitrógeno puede limitar los
procesos vitales en los océanos.
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La comprensión de los ciclos biogeoquímicos es esencial para entender el
funcionamiento de la tierra como sistema.
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Los ciclos se usan para medir la dinámica del recambio comparando las
magnitudes en el depósito y los flujos en diferentes compartimentos del
ecosistema.
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De particular interés son las escalas espaciales y temporales de las
transformaciones y las fases de transición.
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Los aspectos básicos de los ciclos biogeoquímicos son:
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La distribución de materiales- localización y tamaño del depósito.
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El transporte- patrones de flujo.
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La transformación de flujo del depósito a otro componente.
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Tiempo de residencia- Tiempo de almacenamiento.
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Ciclo de la energía
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La energía se define como la capacidad de hacer un trabajo. Hay muchas
formas de energía, tales como cinética (energía para el movimiento) y
potencial (energía almacenada). El movimiento de energía se describe por
las bases científicas llamadas las leyes de la termodinámica.
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La primera ley expresa que: la energía ni se crea ni se destruye, sólo se
transforma de una forma de energía a otra.
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La segunda ley expresa: que cuando la energía cambia de una forma a
otra, parte de ésta se convierte en calor perdido no útil. Como resultado
se requiere un abastecimiento constante de energía para mantener un
sistema. El calor, que se pierde en cada transformación debe ser
reemplazado.

La energía fluye a través de un ecosistema en una serie de
transformaciones. La base del ciclo de la energía es la energía solar.

El funcionamiento del ciclo se puede resumir Un 50% de la energía de las
radiaciones solares es interceptada por las nubes. Las nubes emiten la
mitad de esta energía, es decir, un 25 % del total. Esto es lo que hace que
la tierra vista desde el espacio, aparezca como un planeta brillante y
luminoso. Un 2% de la energía permanece retenida en las nubes, mientras
que el 23% restante llega a la corteza terrestre.
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Del 50 % de la energía solar restante, sólo un 19% atraviesa la atmósfera
para llegar directamente a la superficie terrestre, un 17% es absorbida por
los gases de la atmósfera, en especial por el ozono, el vapor de agua y el
dióxido de carbono, un 12% es reflejada por la atmósfera y un 2% se
refleja desde la corteza hacia el espacio.
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Sólo el 47% de la energía emitida por el sol llega a la superficie de la
tierra, donde será empleada para la evaporación (40%), fotosíntesis
(0.1%), mientras que el resto será absorbido por la corteza terrestre.
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La radiación solar se transforma en calor y se distribuye en los océanos y
continentes. Los océanos distribuyen la energía en profundidad a través de
las olas. La radiación que incide en los continentes depende en buena
parte del tipo de suelo, de la vegetación y el relieve.
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Los océanos además de ser grandes transportadores de energía desde la
superficie terrestre, desempeñan una función importante en el ciclo
energético, puesto que las transformaciones de fase vienen acompañadas
por cambios latentes de calor. La evaporación y el desplazamiento de
vapor, por la acción del viento y la condensación posterior, genera un
transporte de calor a través de la atmósfera. Estos cambios caloríficos son,
los que, en última instancia, llevan al desarrollo del sistema de circulación
del aire del planeta.
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La radiación solar se transforma en distintos tipos de energía. Durante el
proceso de la fotosíntesis se observa un ejemplo de transformación de la
energía luminosa en energía química y gracias a los desequilibrios térmicos
de la corteza terrestre, la energía solar se convierte en la energía cinética
y potencial de los vientos y las corrientes oceánicas
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Los ciclos biogeoquímicos pueden ser gaseosos, sedimentarios y mixtos.
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-Ciclos gaseosos
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Los elementos casi siempre se distribuyen tanto en la atmósfera como
en el agua y de ahí a los organismos, y así sucesivamente.
Los elementos que cumplen ciclos gaseosos son el carbono, el oxígeno y
el nitrógeno.

La transformación de elementos de un estado a otro es relativamente
rápida


Ciclos sedimentarios
Son aquellos donde los elementos permanecen
formando parte de la tierra, ya sea en las rocas o en
el fondo marino, y de ahí a los organismos. En estos,
la transformación y recuperación de estos elementos
es mucho más lenta. Ejemplos de ciclos sedimentarios
son el del fósforo y el del azufre.
-Ciclos mixtos
El ciclo del agua es una combinación de los ciclos
gaseoso y sedimentario, ya que esa sustancia
permanece tanto en la atmósfera como en la corteza
terrestre.
Los ciclos biogeoquímicos más importantes
corresponden al agua, oxígeno, carbono y nitrógeno.
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EL AGUA
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Toda el agua de la Tierra forma la hidrosfera, que se
distribuye en tres reservorios principales: los océanos, los
continentes y la atmósfera.
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Entre estos reservorios existe una circulación continua.
Alrededor del 70% de la superficie del planeta está
cubierta por las aguas de los océanos, lagos, ríos, arroyos,
manantiales y glaciares. Al perforar el subsuelo, por lo
general se puede encontrar agua a profundidades diversas
(agua subterránea o mantos freáticos). La luz solar es la
fuente de energía térmica necesaria para el paso del agua
desde las fases líquida y sólida a la fase de vapor, y
también es el origen de las circulaciones atmosféricas que
transportan el vapor de agua y mueven las nubes.
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