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

(N2) 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 CO2 a carbono orgánico– Respiración celular : de carbono orgánico a CO2

– Sedimentación : acumulación de partículas y formación de rocas

– Combustión : de carbono orgánico a CO2

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 cuencasen Hubbard Brook