Definiciones

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Definiciones

• Ciclo Secuencia de cambios que, una vez
  completados, produce un estado final idéntico al
  original.
• Material Sustancia(s) de la(s) cual(es) esta
  compuesto un objeto.
• Sustancia Materia cuya composición química es
  conocida.
• Elemento una de las 116 sustancias conocidas que
  no pueden separarse en sustancias mas simples
  mediante métodos químicos.

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Principales elementos en la biósfera

• Los tres principales (99.47)
• Hidrógeno 47.74
• Carbono 24.90
• Oxígeno 24.93

• Otros minerales
• Nitrógeno 0.272
• Calcio 0.072
• Potasio 0.044
• Silicio 0.033
• Magnesio 0.031
• Azufre 0.017
• Aluminio 0.016
• Fósforo 0.013
• Cloro 0.011
• Sodio 0.006
• Hierro 0.005
• Manganeso 0.003

carbohidratos CH2O
celulosa, almidón, etc.
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Macronutrientes minerales en las plantas
Elemento Concentración (s/peso seco) Forma absorción Función
Nitrógeno (N) 1-4 NO3- (o NH4) Componente de aminoácidos, proteínas, nucleótidos, ácidos nucleicos, clorofila y coenzimas
Fósforo (P) 0,1-0,8 H2PO4-o HPO42- Componente de los compuestos de fosfato que llevan energía (ATP y ADP), fosfolípidos, ácidos nucleicos y varias coenzimas esenciales
Potasio (K) 0,5-6 K Involucrado en el mantenimiento del potencial hídrico y, por lo tanto, en la apertura y cierre de los estomas importante en el mantenimiento del balance iónico activador de muchas enzimas. Involucrado también en el movimiento de las plantas
Calcio (Ca) 0,2-3,5 Ca2 Componente de las paredes celulares cofactor enzimático involucrado en la permeabilidad de la membrana celular y en el transporte de iones y hormonas. Importante como segundo mensajero
Magnesio (Mg) 0,1-0,8 Mg2 Parte de la molécula de clorofila activador de numerosas enzimas
Azufre (S) 0,05-1 SO42- Componente de algunos aminoácidos, proteínas y coenzima A
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Ciclos biogeoquímicos
Reservorios (limitados) vinculados a través de
flujos. Que un compartimento represente la mayor
cantidad almacenada no significa necesariamente
que constituya la porción más activa. Procesos
asimiladores y desasimiladores
5
atmósfera
vegetales
MO muerta
animales
suelo
6
Ciclos gaseosos y globales N, C, O, H2O
Ciclos sedimentarios y locales P, S, Ca, K
7
(No Transcript)
8
Ciclos de la materia en distintos biomas
9
DESCOMPOSICIÓN
HU
C
R1
BM
IN
F
Rf
L
RL
TIEMPO
HU
Humus Biomasa microbiana Recursos
fraccionados Recursos lavados
C CATABOLISMO F FRACCIONAMIENTO L LAVADO
BM
Rf
RL
Adaptado de Swift et al. 1979
10
La velocidad del ciclado depende de la tasa de
absorción y de la de descomposición
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Ciclos biogeoquímicos
CARBONO
FÓSFORO
NITRÓGENO
atmósfera
atmósfera
atmósfera
vegetales
vegetales
vegetales
animales
animales
animales
org inorg suelo
org inorg suelo
org inorg suelo
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Ciclo sedimentario el ciclo del fósforo
Curtis y Barnes, 1995
13
Cambio Ambiental Global
Piñeiro, 2001
14
Cambios en la composición atmosférica, CO2
15
Cambios en la composición atmosférica, CO2
Diferencia de Almacenaje de C en el
ecosistema. Analizar todos los compartimentos!! Re
versibilidad!
16
Cambios en la composición atmosférica, CO2
Hasta ahora irreversible
17
Cambios en la biogeoquímica del Carbono
Cambios en la concentración atm, Efecto
invernadero, Cambios en el clima
18
Cambios en el clima
Derivados principalmente por cambios en la
composición atmosférica
Efecto invernadero
Efecto Aerosoles
Interacciones Cambio composición atm --- Clima,
cambios en precip y temp
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Cambios en la composición atmosférica
Otros gases
CH4, metano Gas de efecto invernadero Producido
por rumiantes y arroz
CFCs, N2O Gas de efecto invernadero
Interacciones Ciclos biogeoquímicos (C, N) --
Cambio composición atm
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Ciclo gaseoso el ciclo del nitrógeno
NH4 Ó NH3
2NH3 3 O2 ? 2 NO2- 2 H 2H2O
NO2- O2 ? 2 NO3-

• Amonificación
• Nitrificación
• Desnitrificación
• Fijación biológica
• Asimilación.

Curtis y Barnes, 1995
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Schematic diagram of transformations of the
nitrogen cycle
NO,
N
N
O
2,
2
Plants and
7
8
6
mycorrhizae
1
9
2
10
Microbial N
9
-

NO
NH
13
Plant
12
3
4
residues
14
13
11
Soil organic
matter
4
3
5
Hydrological outputs
Dissolved organic nitrogen
(adapted from Hedin, 1994)

(1) NH
deposition
(6)
denitrification loss
(11) humification
4
-
(2) NO
deposition
(7)
nitrification loss
(12) organic-N from microbes
3
-
-

(3) NO
leaching
(8)
plant uptake of NO
NH
(13) ammonification
3
3
4

-

(4) NH
leaching
(9) immobilization of NO
NH
(14) nitrification
4
3
4
(5) DON leaching
(10) plant and root litterfall
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Ciclo Global del Nitrógeno
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Fijación antrópica del nitrógeno
150
Rango de las estimaciones de fijación natural
100
Fijación terrestre de N (millones de toneladas)
Fertilizante N
Combustible fósil
Legumbres
50
0
1960
1970
1980
1990
Año
Vitousek et al. 1997, Ecological Applications
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Transferencias terrestres-acuáticas de N
derivadas de la actividad humana
por Howarth et al. 1996
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Cambios en la biogeoquímica del Nitrógeno
Deposiciones de N
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Ciclo Global del Agua
Atmósfera 13.000
Precipitación
Evapotranspiración 71.000
Precipitación
Evaporación 425.000
Hielo
33.000.000
Escorrentía 40.000
Aguas de suelos 122.000
Agua subterránea 15.300.000
Océanos 1.350.000.000
Unidades km3 y km3/año
Schlesinger 1997 Biogeochemistry of Global
Change
PPT Ev Tr. Dr. Esc. Sue. Veg.