Capítulo 19 Reciclaje de nutrientes
Ruta de nutrientes Somos un material distinto al que fuimos hace años. Hoy no tenemos los mismos átomos que tuvimos al nacer. Ruta de un átomo de fósforo en un charco La energía fluye por un ecosistema sin regresar a él; los materiales fluyen y pueden regresar, son reciclados.
Ciclos de nutrientes: almacenes y procesos Almacén principal: por ej., atmósfera, océanos, rocas Procesos Bióticos: por ej., fotosíntesis, mineralización Abióticos: por ej., evaporación, sedimentación
Ciclo de fósforo Almacenes Sedimentos marinos (principal) Suelos: gran parte no está disponible a las plantas; las micorrizas (hongos) ayudan a obtenerlo Procesos Erosión, sedimentación Absorción: por plantas y micorrizas Descomposición: rompimiento de moléculas orgánicas en bióxido de carbono y compuestos inorgánicos (mineralización)
Ciclo del nitrógeno Almacenes Atmósfera: el principal, en forma de N molecular (no disponible a plantas) Océanos Procesos: Fijación de N: conversión de N molecular (N 2 ) a formas absorbibles por plantas (ej., nitratos) Abiótica: rayos Biótica: bacterias fijadoras
Ciclo del nitrógeno Procesos: Desnitrificación: de formas orgánicas a N inorgánico (N molecular u óxido nitroso) Amonificación: de N orgánico a amonio por descomposición por bacterias amonificantes Nitrificación: de amonio a nitritos y nitratos por bacterias nitrificantes
Ciclo del carbono Almacenes Sustancias fósiles (rocas calizas, petróleo): el principal Suelos Atmósfera Procesos Fotosíntesis: de CO 2 a carbono orgánico Respiración celular: de carbono orgánico a CO 2 Sedimentación: acumulación de partículas y formación de rocas Combustión: de carbono orgánico a CO 2
Descomposición Los nutrientes son absorbidos o fijados por las plantas Para que esos nutrientes puedan ser absorbidos por otras plantas tienen que pasar de formas orgánicas a formas inorgánicas La velocidad de descomposición depende de la temperatura, humedad, y composición química de la hojarasca.
Descomposición en tierra Relacion entre descomposición y precipitación A mayor precipitación mayor la velocidad de descomposición de hojarasca Relacion entre descomposición y composición química de hojarasca A mayor contenido de N y menor dureza mayor velocidad de descomposición Relacion entre descomposición y evapotranspiración A mayor evapotranspiración mayor velocidad de descomposición
Descomposición en ecosistemas acuáticos Contenido de lignina en hojarasca A mayor contenido de lignina menor velocidad de descomposición Explicación: la lignina limita la colonización de la hojarasca por hongos (grupo descomponedor acuático principal) Nutrientes en el agua A mayor concentración de N o P mayor velocidad de descomposición
Defina Descomposición Mineralización Micorriza Fijación de N Desnitrificación Amonificación nitrificación
Almacenes de los ciclos? Ciclo del fósforo Rocas sedimentarias, suelo Ciclo del nitrógeno Atmósfera, océanos Ciclo del carbono Materiales fósiles, océanos, suelos, atmósfera
Procesos de los ciclos Ciclo de fósforo: Sedimentación, absorción, descomposición Ciclo de nitrógeno Fijación, absorción, amonificación, nitrificación, desnitrificación Ciclo de carbono Fotosíntesis, respiración, combustión, sedimentación
Relación entre descomposición y: Precipitación Evapotranspiración Composición química de hojarasca Contenido de N y P Contenido de lignina
Organismos y reciclaje Los organismos pueden modificar la distribución y el reciclaje de nutrientes. Reciclaje en ecosistemas ribereños El flujo de agua no permite un reciclaje local El reciclaje es mas bien en espiral El largo del espiral de reciclaje es inversamente proporcional a la retención de nutrientes
Organismos y retención de nutrientes Riqueza de especies y reciclaje La velocidad de descomposición fue mayor con 3 o mas especies de detritívoros que con 1 especie de detritívoro
Organismos y retención de nutrientes Gophers en praderas Los gophers mueven suelo bajo en N a la superficie Eso provoca que los tejidos de plantas que quedan tengan mas N (son mas jóvenes) Los búfalos prefieren esas plantas Los búfalos promueven el reciclaje de N
Organismos y retención de nutrientes Reciclaje y plantas Aumenta el N en suelos por fijación biótica Acacias en fimbos Myrica en Hawaii
Disturbios y reciclaje Los disturbios aumentan la pérdida de nutrientes de los ecosistemas. En un ecosistema natural no perturbado los nutrientes se reciclan estrechamente Luego de un disturbio mayor, los componentes recicladores restantes (organismos) no pueden sostener el reciclaje Por lo tanto, se pierden muchos de los nutrientes.
Ciclo del fósforo
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Rhizobium Frankia
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Doñana La Sauceda
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Experimento en cuencas en Hubbard Brook