Se
denomina ciclo biogenesico al movimiento de cantidades masivas de
carbono, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, fósforo y azufre entre los
componentes vivientes y no vivientes del ambiente (atmósfera y sistemas
acuáticos) mediante una serie de procesos de producción y
descomposición.
Ciclo del Carbono
El carbono es esencial para construir las moléculas orgánicas que caracterizan a los organismos vivos.
La principal fuente de carbono para los productores es el CO2 del aire atmosférico, que también se halla disuelto en lagos y océanos.
Además hay carbono en las rocas carbonatadas (calizas, coral) y en los combustibles fósiles (carbón mineral y petróleo).
Durante la fotosíntesis, las plantas verdes toman CO2 del
ambiente abiótico e incorporan el carbono en los carbohidratos que
sintetizan. Parte de estos carbohidratos son metabolizados por los
mismos productores en su respiración, devolviendo carbono al medio
circundante en forma de CO2. Otra parte de esos carbohidratos son transferidos a los animales y demás heterótrofos, que también liberan CO2 al respirar.
El
ciclo completo del carbono requiere que los descomponedores metabolicen
los compuestos orgánicos de los organismos muertos y agreguen nuevas
cantidades de CO2 al ambiente. A todo lo anterior debe sumarse la
enorme cantidad de CO2 que llega a la atmósfera como producto
de la actividad volcánica, la erosión de las rocas carbonatadas y,
sobre todo, la quema de combustibles fósiles por el hombre.
Ciclos del Nitrógeno
Amonificación
Gran parte del nitrógeno del suelo proviene de la descomposición de
la materia orgánica. Estos compuestos suelen ser degradados a compuestos
simples por los organismos que viven en el suelo (bacterias y hongos).
Estos microorganismos utilizan las proteínas y aminoácidos para formar
las proteínas que necesitan y liberar el exceso de nitrógeno como
amoníaco (NH3) o amonio (NH+4).
Asimilación
Una vez que el nitrato está dentro de la célula de la planta, se
reduce de nuevo a amonio. Este proceso se denomina asimilación y
requiere energía. Los iones de amonio así formados se transfieren a
compuestos que contienen carbono para producir aminoácidos y otras
moléculas orgánicas nitrogenadas que la planta necesita.
Los
compuestos nitrogenados de las plantas terrestres vuelven al suelo
cuando mueren las plantas o los animales que las han consumido; así, de
nuevo,
Ciclo del Fósforo
La mayor parte del ciclo, a diferencia del ciclo del carbono o del
nitrógeno, se desarrolla en la litosfera, que constituye su principal
reserva.
Se libera de las rocas por meteorización, y queda disponible para que
lo puedan tomar las plantas. Es arrastrado fácilmente por las aguas
hasta el mar, donde la mayor parte sedimenta en el fondo y forma rocas
que tardarán millones de años en volver a emerger y liberar de nuevo las
sales de fósforo.
Otra parte es tomada por el plancton, del que se alimentan numerosas
especies de peces, que cuando son comidos por las aves marinas,
devuelven parte del fósforo en las heces (guano) a tierra.
Los productores lo incorporan como fosfato inorgánico y pasa a formar
parte de los ácidos nucleicos, de moléculas que forman las membranas
celulares y de otras que almacenan energía química; también, de
estructuras rígidas, como caparazones y esqueletos de los animales. Tras
pasar por la cadena trófica, los descomponedores lo mineralizan en
fosfato inorgánico de nuevo.
El fósforo se considera el principal factor limitante de
los productores. En los ecosistemas acuáticos, el plancton y los bancos
de peces proliferan en los lugares donde suben las corrientes marinas
arrastrando del fondo parte del fósforo que se ha ido sedimentando. En
estos lugares se encuentran las grandes pesquerías, como la del Gran
Sol.
Los depósitos de fósforo se explotan para elaborar abonos, que
utilizados en exceso contaminan las aguas y originan problemas de
eutrofización.
