Trabajo sobre el ciclo de transformación que sufre ciertos elementos.

1. Universidad Peruana los Andes
Facultad de ingeniería
Ingeniería de sistemas y computación.
Ciclos Biogeoquímicos
Curso :
• Vida, hombre y biodiversidad.
Profesor:
• M. Belisario , Carlos Reyes.
Alumno:
• Germán Eleazar García Quispe, .

2. Ciclo del carbono
• El ciclo del carbono son las transformaciones
químicas de compuestos que contienen
carbono en los intercambios entre biosfera,
atmósfera, hidrosfera y litosfera. Es un ciclo
de gran importancia para la supervivencia de
los seres vivos en nuestro planeta, debido a
que de él depende la producción de materia
orgánica que es el alimento básico y
fundamental de todo ser vivo.
• El carbono es un componente esencial para
los vegetales y animales. Interviene en la
fotosíntesis bajo la forma de CO2 (dióxido de
carbono) o de H2CO3 (ácido carbónico), tal
como se encuentran en la atmósfera. Forma
parte de compuestos como: la glucosa,
carbohidrato fundamental para la realización
de procesos como la respiración y la
alimentación de los seres vivos, y del cual se
derivan sucesivamente la mayoría de los
demás alimentos. GEGQ

3. Ciclo del carbono
La reserva fundamental de carbono, en moléculas de
CO2 que los seres vivos puedan asimilar, es la
atmósfera y la hidrosfera. Este gas está en la
atmósfera en una concentración de menos del 0,03%
y cada año aproximadamente un 5% de estas
reservas de CO2 se consumen en los procesos de
fotosíntesis, es decir que todo el anhídrido carbónico
se renueva en la atmósfera cada 21 años. GEGQ
La vuelta de CO2 a la atmósfera se hace cuando en la
respiración, los seres vivos oxidan los alimentos
produciendo CO2. En el conjunto de la biosfera la
mayor parte de la respiración la hacen las raíces de
las plantas y los organismos del suelo y no, como
podría parecer, los animales más visibles. Sin
embargo, hay que tener en cuenta que los vegetales
son productores netos de oxígeno libre y
consumidores netos de CO2. Ello explica la baja
proporción en volumen de CO2 (menos del 0,03 % en
volumen) y la mayor proporción de oxígeno (21 %) en
la atmósfera lo cual era completamente a la inversa
en la era azoica, cuando los vegetales no existían.

4. Ciclo del carbono
Los productos finales de la combustión son CO2 y vapor
de agua. El proceso de la fotosíntesis por parte de los
vegetales facilitó la vida tanto de los vegetales como de
los animales. GEGQ
Los vegetales verdes que contienen clorofila toman el
CO2 del aire y durante la fotosíntesis liberan oxígeno,
además producen el material nutritivo indispensable
para los seres vivos. Como todas las plantas verdes de la
tierra ejecutan ese mismo proceso diariamente, no es
posible siquiera imaginar la cantidad de CO2 empleada
en la fotosíntesis.
En la medida que el CO2 es consumido por las plantas,
también es reemplazado por medio de la respiración de
los seres vivos, por la descomposición de la materia
orgánica y como producto final de combustión del
petróleo, hulla, gasolina, etc.
En el ciclo del carbono participan los seres vivos y
muchos fenómenos naturales como los incendios.
Los seres vivos acuáticos toman el CO2 del agua. La
solubilidad de este gas en el agua es muy superior a la
que tiene en el aire.

5. Ciclo del carbono
• TIPOS DE CICLOS
• Ciclo biológico
Comprende los intercambios de carbono (CO2) entre los seres vivos y
la atmósfera, es decir, la fotosíntesis, proceso mediante el cual el
carbono queda retenido en las plantas y la respiración que lo
devuelve a la atmósfera. Este ciclo es relativamente rápido,
estimándose que la renovación del carbono atmosférico se produce
cada 20 años. GEGQ
• Ciclo Biogeoquímico
Artículo principal: Ciclo biogeoquímico
Regula la transferencia de carbono entre la hidrosfera, la atmósfera y
la litosfera (océanos y suelo). El CO2 atmosférico se disuelve con
facilidad en agua, formando ácido carbónico que ataca los silicatos
que constituyen las rocas, resultando iones de bicarbonato. Estos
iones disueltos en agua alcanzan el mar, son asimilados por los
animales para formar sus tejidos, y tras su muerte se depositan en
los sedimentos en forma de carbonatos. El retorno a la atmósfera se
produce en las erupciones volcánicas tras la fusión de las rocas que lo
contienen. Este último ciclo es de larga duración, al verse implicados
los mecanismos geológicos. Además, hay ocasiones en las que la
materia orgánica queda sepultada sin contacto con el oxígeno que la
descomponga, produciéndose así la fermentación que lo transforma
en carbón, petróleo y gas natural. Luego el proceso se hace de
nuevo.

6. Ciclo del carbono
• Almacenamiento
El almacenamiento del carbono en los depósitos fósiles
supone en la práctica una rebaja de los niveles
atmosféricos de dióxido de carbono. Si éstos depósitos
se liberan, como se viene haciendo a gran escala, desde
la revolución industrial, con el carbón, o más
recientemente con el petróleo y el gas natural, el ciclo se
desplaza hacia un nuevo equilibrio en el que la cantidad
de CO2 atmosférico es mayor; más aún si las
posibilidades de reciclado del mismo se reducen al
disminuir la masa boscosa y vegetal. GEGQ
• Explotación
La explotación de combustibles fósiles para sustentar las
actividades industriales, de transporte (junto con la
deforestación), la combustión por incendios forestales y
quema de basura, tanto natural como humana, son hoy
en día una de las mayores agresiones que sufre el
planeta, con las consecuencias por todos conocidas:
cambio climático (por el efecto invernadero),
desertificación, etc. La cuestión ha sido objeto del
Convenio sobre cambio climático aprobado en Nueva
York el 9 de mayo de 1992 y suscrito en la cumbre de Río
(Río de Janeiro, 11 de junio de 1992).

7. Ciclo del oxigeno
• El ciclo del oxígeno es la cadena de
reacciones y procesos que describen la
circulación del oxígeno en la biosfera
terrestre. GEGQ
• Al respirar los animales y los seres humanos
tomamos del aire el oxígeno que las plantas
producen y luego exhalamos gas carbónico.
Las plantas, a su vez, toman el gas carbónico
que los animales y los seres humanos
exhalamos, para utilizarlo en el proceso de la
fotosíntesis. Las plantas son las únicas
capaces de convertir el dióxido de carbono
(CO2) en oxigeno. Plantas, animales y seres
humanos intercambian oxígeno y gas
carbónico todo el tiempo, los vuelven a usar
y los reciclan. A esto se le llama el ‘ciclo del
oxígeno’.

8. Ciclo del oxigeno
• El oxígeno molecular presente en la
atmósfera y el disuelto en el agua
interviene en muchas reacciones de
los seres vivos. En la respiración
celular se reduce oxígeno para la
producción de energía y generándose
dióxido de carbono, y en el proceso
de fotosíntesis se origina oxígeno y
glucosa a partir de agua, dióxido de
carbono (CO2) y radiación solar.
GEGQ

9. Ciclo del oxigeno
• Atmósfera
• El O2 le confiere un carácter
oxidante a la atmósfera. Se formó
por fotólisis de H2O, formándose
H2 y O2:
• H2O + hν → 1/2O2.
• GEGQ

10. Ciclo de oxigeno
• El oxígeno molecular presente en
la atmósfera y el disuelto en el
agua interviene en muchas
reacciones de los seres vivos. En
la respiración celular se reduce
oxígeno para la producción de
energía y generándose dióxido de
carbono, y en el proceso de
fotosíntesis se origina oxígeno y
glucosa a partir de agua, dióxido
de carbono (CO2) y radiación
solar. GEGQ

11. Ciclo del oxigeno
Hidrósfera y atmósfera química básica
estructura lítica. GEGQ
El oxígeno es ligeramente soluble en
agua, disminuyendo su solubilidad con la
temperatura. Condiciona las propiedades
rédox de los sistemas acuáticos. Oxida
materia biorgánica dando el dióxido de
carbono y agua.
El dióxido de carbono también es
ligeramente soluble en agua dando
carbonatos; condiciona las propiedades
ácido-base de los sistemas acuáticos.
Una parte importante del dióxido de
carbono atmosférico es captado por los
océanos quedando en los fondos
marinos como carbonato de calcio.

12. Ciclo del Nitrógeno
• El nitrógeno es un elemento. Está
presente en seres vivos como,
plantas y animales. También es
una parte importante para no
vivos como el aire y la tierra que
pisamos. Los átomos de
nitrógeno no permanecen en un
lugar. Se desplazan lentamente
entre seres vivos o muertos, por
el aire, la tierra y el agua. A este
movimiento se le conoce como
ciclo del nitrógeno. GEGQ

13. Ciclo del Nitrógeno
La mayoría del nitrógeno que
encontramos en la Tierra se encuentra
en la atmósfera. Aproximadamente 80%
de las moléculas en la atmósfera de la
Tierra está compuesta de dos átomos de
nitrógeno unidos entre sí (N2). Todas las
plantas y animales necesitan nitrógeno
para elaborar aminoácidos, proteínas y
DNA; pero el nitrógeno en la atmósfera
no se encuentra en forma que lo puedan
usar. Los seres vivos pueden hacer uso de
las moléculas de nitrógeno en la
atmósfera cuando estas son separadas
por rayos o fuegos, por cierto tipo de
bacterias, o por bacterias asociadas con
plantas de frijoles. GEGQ

14. Ciclo del Nitrógeno
La mayoría de las plantas obtienen el
oxígeno que necesitan para crecer de los
suelos o del agua donde viven. Los
animales obtienen el nitrógeno que
necesitan alimentándose de plantas u
animales que contienen nitrógeno.
Cuando los organismos mueren, sus
cuerpos se descomponen y hacen llegar
nitrógeno hacia los suelos o tierra, o
hacia el agua de los océanos. Las
bacterias alteran el nitrógeno para que
adquiera una forma que las plantas
pueden usar. Otros tipos de bacterias
pueden cambiar al nitrógeno y lo
disuelven en vías acuátivas en forma tal
que les permite regresar a la atmósfera.
GEGQ

15. Ciclo del Nitrógeno
Ciertas acciones de los humanos
están causando cambios en el ciclo
del nitrógeno y en la cantidad de
nitrógeno que es almacenado en la
tierra, agua, aire y organismos. El uso
de fertilizantes ricos en nitrógeno
puede agregar demasiado nitrógeno
a vías acuáticas cercanas, a medida
que los fertilizantes caen en
corrientes y pozos. GEGQ

16. Ciclo del Nitrógeno
Los restos asociados con la ganadería
también agrega gran cantidad de
nitrógeno a la tierra y al agua. Los
crecientes niveles de nitrato hacen
que las plantas crezcan muy rápido
hasta que agotan los suministros y
mueren. El número de animales que
comen plantas aumentará cuando
aumente el suministro de plantas y
se quedan sin alimento cuando las
plantas mueren. GEGQ

17. Ciclo del fosforo
El fósforo (P4) es un elemento
esencial para los seres vivos, y los
procesos de la fotosíntesis de las
plantas, como otros procesos
químicos de los seres vivos, no se
pueden realizar sin ciertos
compuestos en base a fósforo. Sin la
intervención de¡ fósforo no es
posible que un ser vivo pueda
sobrevivir. GEGQ

18. Ciclo del Fosforo
CICLO DEL FÓSFORO SE REDUCE A LOS SIGUIENTES
PROCESOS:
El fósforo se encuentra en la naturaleza en forma de
compuestos de calcio (apatita), fierro, manganeso y
aluminio conocidos como fosfatos, que son poco
solubles en el agua. En los buenos suelos agrícolas el
fósforo está disponible en forma de iones de fosfato
(P2 O5).
Las plantas absorben los iones de fosfato y los
integran a su estructura en diversos compuestos. Sin
fósforo las plantas no logran desarrollarse
adecuadamente.
Los animales herbívoros toman los compuestos de
fósforo de las plantas y los absorben mediante el
proceso de la digestión, y los integran a su
organismo, donde juegan un rol decisivo en el
metabolismo. GEGQ
Los carnívoros toman el fósforo de la materia viva
que consumen y lo integran a su estructura orgánica.

19. Ciclo del Fosforo
IMPORTANTE
· Los seres vivos (plantas y animales) al morir restituyen
los compuestos de fósforo al suelo y al agua por el
proceso de descomposición. Los compuestos liberados
son otra vez aprovechados por las plantas para reiniciar
el ciclo.
· Los compuestos de fósforo pueden ser transportados
por los sedimentos de los ríos y acumulados en los
suelos aluviales, o sea, aquellos que se originan por la
acumulación de los sedimentos del agua, generalmente a
lo largo de los ríos y en el fondo de los lagos.
· Los compuestos de fósforo pueden llegar a la atmósfera
en forma de polvo, el cual al caer al suelo es depositado
y reintegra esos compuestos al suelo.
· En la naturaleza la disponibilidad de fósforo se produce
por la descomposición de rocas, que contienen fosfatos,
y mediante la erosión natural llegan a los suelos y a las
aguas (ríos, lagos y mares). En las zonas de erupciones
volcánicas, pasadas o presentes, los compuestos de
fósforo son depositados por las cenizas. Por esta razón
los suelos de origen volcánico son ricos en compuestos
de fósforo. GEGQ

20. Ciclo del Fosforo
En ciertas zonas de la Tierra se han
formado acumulaciones de
compuestos fosforados y que son
ampliamente explotados para
fertilizar los suelos agrícolas y
mejorar su contenido en fósforo. En
el Perú existen dos depósitos muy
importantes de compuestos
fosforados: los yacimientos de roca
fosfórica de Bayóvar (Piura) y el
guano de las islas. GEGQ
Los yacimientos de roca fosfórica de
Bayóvar son depósitos naturales y de
carácter agotable, porque una vez
explotados se acabarán.

21. Ciclo del Fosforo
¿SABÍAS QUÉ?
El guano de las islas se forma en base
del excremento de las aves guaneras
(guanay, piqueros y alcatraz) y con el
fósforo acumulado de los peces que
consumen esas aves. Estos
yacimientos son renovables, porque
se acumulan continuamente
mientras existan aves guaneras. En la
actualidad se producen unas 20 000
t/año de guano de islas, mientras en
el pasado se producía hasta 200 mil t
por el mayor número de aves
guaneras (unas 28 millones).
GEGQ

22. Ciclo del Azufre
Se denomina ciclo biogeoquímico al
movimiento de cantidades masivas
de carbono, nitrógeno, oxígeno,
hidrógeno, calcio, sodio, azufre,
fósforo, potasio, y otros elementos
entre los seres vivos y el ambiente
(atmósfera, biomasa y sistemas
acuáticos) mediante una serie de
procesos de producción y
descomposición. GEGQ

23. Ciclo del Azufre
Es un elemento químico de número
atómico 16 y símbolo S (del latín
sulphur). Es un no metal abundante
con un olor característico. El azufre
se encuentra en forma nativa en
regiones volcánicas. Es un elemento
químico esencial para todos los
organismos y necesario para muchos
aminoácidos y, por consiguiente,
también para las proteínas. GEGQ

24. Ciclo del Azufre
Características: Tiene un color
amarillento fuerte, amarronado o
anaranjado y arde con llama de color
azul, desprendiendo dióxido de
azufre. Es insoluble en agua pero se
disuelve en disulfuro de carbono. Es
multivalente, y son comunes los
estados de oxidación -2, +2, +4 y +6..
Sin embargo, si se calienta, el color
se torna marrón algo rojizo, y se
incrementa la viscosidad. GEGQ

25. Ciclo del Azufre
Aplicaciones: El azufre se usa en multitud de
procesos industriales como:
v En producción de ácido sulfúrico para baterías
v En la fabricación de pólvora
v En el vulcanizado de caucho
v Se usa como fungicida
v Manufactura de fosfatos fertilizantes
v Los sulfitos se usan para blanquear el papel y
en cerillas
v El amonio se usa como fijador en la industria
fotográfica
v El sulfato de magnesio se utiliza como laxante y
exfoliante, también como suplemento alimenticio
para las plantas. GEGQ

26. Ciclo del Azufre
• CICLO BIOGEOQUÍMICO DEL AZUFRE
• El azufre, como sulfato, es aprovechado e
incorporado por los vegetales para realizar
sus funciones vitales.
• v Los consumidores primarios adquieren el
azufre cuando se alimentan de estas plantas.
• v El azufre puede llegar a la atmósfera como
sulfuro de hidrógeno (H2S) o dióxido de
azufre (SO2), ambos gases provenientes de
volcanes activos y por la descomposición de
la materia orgánica.
• v Cuando en la atmósfera se combinan
compuestos del azufre con el agua, se forma
ácido sulfúrico (H2SO4) y al precipitarse lo
hace como lluvia ácida. GEGQ