Ciclos biogeoquímicos: qué son, tipos e importancia

Los ciclos biogeoquímicos o ciclos BGQ son procesos que garantizan el constante reciclado, a mayor o menor velocidad, de aquellos elementos que son estrictamente necesarios para la vida y nuestra supervivencia (nutrientes), mediante la conversión del estado orgánico al mineral y viceversa.

En estos ciclos de la naturaleza, macronutrientes y micronutrientes que constituyen la materia inorgánica presente en nuestro entorno (aire, agua o suelo), son incorporados a los organismos como materia orgánica, a través de los procesos metabólicos y, posteriormente vuelven al medio natural, en su forma inorgánica.

Los macronutrientes (C, H, O, N, P, S) constituyen más del 95% de la biomasa del conjunto de seres vivos y son aquellos elementos que nuestro cuerpo requiere en grandes cantidades para su desarrollo, mantenimiento y reproducción.

Aunque también son esenciales, a diferencia de los macronutrientes, los micronutrientes tienen una presencia menor en el organismo. Algunos ejemplos de ciclos biogeoquímicos en micronutrientes son: el hierro (Fe), el cobre (Cu), el zinc (Zn), el cloro (Cl) y el yodo (I).

La clasificación de los ciclos biogeoquímicos puede establecerse según la complejidad y la movilidad de los mismos.

Atendiendo a la complejidad de los ciclos BGQ, estos pueden ser:

• Ciclos simples: donde los elementos están más influenciados por las fuerzas físico-químicas que por las biológicas. P.ej.: sales y oligoelementos.
• Ciclos intermedios: constituidos por elementos de la materia orgánica (MO) que pueden liberarse fácilmente (C, H, O, P).
• Ciclos complejos: asociados a elementos de la MO que requieren de microorganismos especializados en sus complejas transformaciones (N y S).

En función de su movilidad, podemos distinguir:

• Ciclos globales: son aquellos que cuentan con fases gaseosas, lo que permite su distribución a escala global.
• Ciclos locales: son ciclos menos móviles, más sedimentarios, que acaban siendo transportados por el agua, acumulándose en sedimentos, lo que da lugar a una distribución más regional o local (P, K, Ca).

También hay tres tipos de ciclos biogeoquímicos interconectados:

• Gaseoso: macro y micronutrientes se reciclan rápidamente y circulan entre la atmósfera y los seres vivos. Destacan el ciclo del oxígeno, del carbono y del nitrógeno.
• Sedimentario: los elementos (por ejemplo, fósforo y azufre) circulan entre la corteza terrestre, la hidrosfera y los organismos y se reciclan a un ritmo más lento que los del ciclo gaseoso.
• Hidrológico o ciclo del agua. En este otro post puedes aprender sobre Qué es el ciclo del agua.

El ciclo de carbono es esencial porque conforma la materia orgánica y representa los intercambios entre los organismos y el entorno, como consecuencia de los procesos de respiración y fotosíntesis.

Por lo general, el carbono se recicla rápidamente, aunque puede permanecer en formas no disponibles durante largos períodos. En ecosistemas cálidos y húmedos (selva tropical), las tasas de producción y de descomposición son elevadas, y el C (carbono) circula rápidamente a través del ecosistema. Por el contrario, en ecosistemas fríos y secos el proceso es más lento.

Aprende más sobre Qué es el ciclo del carbono, cómo funciona y su importancia con este otro artículo.

Este elemento tiene fases sedimentarias y gaseosas.

• Por un lado, en la sedimentaria, el azufre que hay inmovilizado en depósitos orgánicos e inorgánicos se libera por desgaste y por procesos de descomposición hasta que es transportado a los ecosistemas terrestres en forma de solución salina.
• Por otro lado, la fase gaseosa del ciclo biogeoquímico del azufre permite su circulación a escala global.

Imagen: Slideshare

El ciclo biogeoquímico del fósforo no presenta un reservorio atmosférico significativo, pues se encuentra en depósitos de minerales y en sedimentos marinos, en formas no disponibles.

Es liberado a los ecosistemas terrestres y a los ecosistemas acuáticos por la erosión de las rocas y por la extracción minera, principalmente.

La importancia de los ciclos biogeoquímicos viene dada por los beneficios que reportan y por sus características:

• En primer lugar, estos ciclos permiten la vida en la Tierra, manteniendo unas condiciones óptimas. Esto significa que los ciclos biogeoquímicos regulan el clima, la distribución de nutrientes...
• También hacen posible los intercambios de materia entre seres vivos y el entorno natural y el acceso a los elementos vitales (nutrientes) que necesitamos.

En este otro artículo puedes leer más sobre las Características del planeta Tierra que hacen posible la vida.

A continuación se muestran ejemplos de ciclos biogeoquímicos alterados por actividades humanas:

• La deforestación altera el ciclo del agua conduciendo a la desertificación de los ecosistemas.
• Los vertidos de aguas residuales, la agricultura intensiva y el empleo de fertilizantes (eutrofización) modifican el ciclo del nitrógeno y el del azufre favoreciendo la lluvia ácida.
• Las actividades pesqueras a gran escala alteran el bacterioplancton, pudiendo modificarse los ciclos de C, N, O y P, de los que se encarga de regular.
• Las actividades industriales y la quema de combustibles fósiles modifican entre otros (como el S) el ciclo del carbono, provocando el calentamiento global.

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