¿Qué es el ciclo biótico? Como sistema cerrado, ha estado funcionando con éxito durante varios miles de millones de años.
Intentemos averiguar qué es el ciclo biótico.
Características
Las plantas muertas y los restos de organismos son procesados por insectos, hongos, bacterias y protozoos. Los animales y las plantas se transforman gradualmente en compuestos orgánicos y minerales elementales. El ciclo biótico implica la entrada de estas sustancias en el suelo, su posterior consumo por las plantas. El proceso se caracteriza por el cierre, la continuidad, la descomposición, la descomposición de los compuestos finales. Es un círculo continuo que gobierna la vida en el planeta.
Importancia
Se considerará el ciclo biótico del carbono en los ecosistemas terrestres utilizando el ejemplo del fósforo. Una cantidad suficiente de este elemento se encuentra en los horizontes de humus de suelos no perturbados, así como en la hojarasca forestal. Gracias al ciclo, es posible acumular alrededor de 106-107 toneladas de fósforo en la biosfera. La fitomasa de las estepas de praderas naturales contiene unos 30 kg/ha de este elemento, suficiente para los mamíferos.
Intercambio de energía
El ciclo biótico implica un intercambio de energía. Su esencia se reduce a que la energía no desaparece en la cadena de transformaciones (tróficas) alimenticias, sino que se observa su transformación de un tipo a otro.
La energía solar se transforma en un proceso similar en todos los niveles. El consumo directo de energía solar es típico solo para las plantas verdes en el marco de la fotosíntesis.
Crean un compuesto orgánico (glucosa) a partir de dióxido de carbono y agua, y acumulan energía. Las hojas de las plantas se incluyen en este proceso químico solo en presencia de la luz solar y la clorofila.
Características del proceso
En algunos períodos de la existencia de la humanidad, el ciclo biótico de las sustancias se vio perturbado. Solo se retiraron los excedentes, que se depositaron como gas, carbón, petróleo, caliza y otros minerales orgánicos.
Durante la combustión de petróleo o carbón en hornos (motores), se libera y utiliza energía, que ha sido acumulada por la biosfera durante millones de años. En el pasado, tales excedentesno ensució la biosfera, no se observó su impacto negativo en el ciclo biótico. Hoy es diferente.
Especificaciones
La diversidad de animales es importante para la implementación exitosa del ciclo. Una especie no podrá descomponer las sustancias orgánicas de las plantas en la biogeocenosis en los productos finales. Descompone solo una parte de ellos, así como algunos de los compuestos orgánicos que se encuentran en ellos. Las redes y las cadenas alimentarias se forman de manera similar.
En la biocenosis, la atmósfera es importante. Ayuda a mantener el ciclo biológico de energía y sustancias, así como a asegurar el equilibrio hídrico.
Los contaminantes pueden descomponerse en formas que pueden participar en etapas posteriores del ciclo y asimilarse por los organismos vivos.
El ciclo se basa en la descomposición y absorción de contaminantes por parte de microorganismos, depende de la actividad y cantidad de elementos químicos directamente involucrados en el ciclo.
Un ecosistema es la suma de componentes inorgánicos y orgánicos dentro de los cuales tiene lugar el ciclo biótico de las sustancias.
Diagrama de proceso
Las plantas, al recibir un flujo constante de energía del Sol, forman productos primarios a partir de materia inorgánica. En los eslabones restantes del ciclo, hay cambio y pérdida de energía. Productores, consumidores, descomponedores en el ecosistema consumen la materia viva de la producción original. Los animales consumen para tal proceso muchas veces más materia viva del nivel más bajo, bajando el totalreservas de energía. La circulación se proporciona a través de la interacción de los tres grupos.
El primer grupo está formado por los productores. Estos incluyen plantas verdes que participan activamente en la fotosíntesis. Tales sustancias también son bacterias que son capaces de quimiosíntesis. Forman la materia orgánica primaria.
El segundo grupo - consumidores de primer orden. Son consumidores de materia orgánica. Estos incluyen depredadores, así como protozoos. Animales que se clasifican como depredadores, unas 250 especies diferentes.
El tercer grupo - destructores (descomponedores), que descomponen la materia orgánica muerta en minerales. Estos incluyen hongos, bacterias y protozoos. La acumulación de energía solar se lleva a cabo en la rama ascendente del ciclo debido a la fotosíntesis. Las plantas en esta etapa sintetizan sustancias orgánicas a partir de nitrógeno, agua, dióxido de carbono.
Consumo de energía
¿Qué más considera la biología? La respiración vegetal ocupa un lugar importante en ella, ya que este proceso oxida casi la mitad de la materia orgánica a dióxido de carbono, devolviéndola a la atmósfera.
La segunda variante más importante de gasto de compuestos orgánicos y energía almacenada es el uso de plantas consumidoras de primer orden. La energía que almacenan los fitófagos con los alimentos se gasta en la vida, la respiración y la reproducción. Se excreta en los excrementos.
Los animales herbívoros son alimento para los carnívoros (consumidores del nivel trófico más alto). Ellos, a su vez, desperdician energía,acumulado con comida, similar a los animales herbívoros.
Relación de elementos
Un eslabón separado en el ecosistema suministra residuos orgánicos al medio ambiente. Sirven como fuente de energía y alimento para los animales saprófagos (hongos, bacterias). La etapa final de la conversión de carbohidratos es el proceso de humificación, la posterior oxidación del humus a dióxido de carbono y la mineralización de los fragmentos de ceniza. Luego vuelven a entrar en la atmósfera y el suelo, siendo alimento para las plantas.
El ciclo biótico es un proceso continuo de creación y descomposición de compuestos orgánicos. Se realiza a través de los tres grupos de organismos. La vida sin productores es imposible, ya que ellos son la base de la vida. Solo ellos tienen la capacidad de crear materia orgánica primaria, sin la cual el ciclo subsiguiente no procederá.
Debido al consumo de los consumidores de diferentes órdenes de producción primaria y secundaria, la transferencia de una especie a otra, una variedad de formas es posible en la Tierra. Los reductores que descomponen la materia orgánica la devuelven a la primera etapa del ciclo.
Los ciclos a gran escala de migración de componentes químicos unen las capas exteriores del planeta en un todo, explican la continuidad de la evolución.
La energía del Sol actúa como fuerza motriz del ciclo biótico. El principal proceso que contribuye a la producción de materia orgánica es la fotosíntesis. Solo es posible cuando las plantas verdes usan energía solar.
Hojas de plantas (autótrofas),que sintetizan glucosa, “conservan” la energía solar en un compuesto orgánico. Al ingresar a la biosfera desde el espacio, la energía se acumula en las plantas, las rocas y el suelo. El sol asegura la circulación de los elementos químicos, permite a su vez la formación de sustancias inorgánicas u orgánicas.
Lo que es importante saber
Además del carbono, el oxígeno, el hidrógeno, también participan en el ciclo biótico otros elementos biológicamente importantes: calcio, nitrógeno, fósforo, silicio, potasio, sodio, azufre. Este proceso también es imposible sin oligoelementos: yodo, zinc, bromo, molibdeno, plata, níquel, plomo, magnesio. En la lista de elementos que son absorbidos por la materia viva, hay incluso venenos: arsénico, selenio, mercurio, así como componentes radiactivos (radio, uranio).
Velocidad de ciclismo
El intercambio de energía es cíclico. La renovación de la materia viva de la biosfera se lleva a cabo al cabo de unos 8 años. El proceso avanza mucho más rápido en el océano (después de 33 días). En la atmósfera, el oxígeno se reemplaza en dos mil años y el monóxido de carbono en 6 años. El reemplazo completo del agua en la hidrosfera toma 2800 años.
Los compuestos químicos disponibles para los componentes de la biosfera son limitados. Debido a su agotamiento, se inhibe el desarrollo de algunos grupos de organismos en el océano y en la tierra.
Opciones de circulación
Solo gracias a la circulación de energía y sustancias, se mantiene un estado estable de la biosfera. Hay dos opciones: geológica (grande) y biogeoquímica (pequeña).
Considera lo primeroopción de ciclo. Las rocas ígneas bajo la influencia de factores biológicos, químicos y físicos se convierten en rocas sedimentarias, en particular, en arcilla y arena. También pueden surgir durante la síntesis de minerales biogénicos (microorganismos muertos) de las aguas de los mares y océanos. Los sedimentos sueltos acuosos se acumulan gradualmente en el fondo del embalse, se endurecen y forman rocas densas.
Luego está su transformación, se observan los procesos de metamorfismo. Bajo la acción de porciones de energía endógena, las capas se vuelven a fundir, formando magma. Cuando suben a la superficie de la Tierra bajo la influencia de la meteorización, la transferencia, se transforman nuevamente en rocas sedimentarias.
El gran ciclo se caracteriza por la interacción de la energía exógena (solar) con la energía endógena (profunda) de la Tierra. Gracias a este proceso, la sustancia se redistribuye entre los horizontes profundos y la biosfera del planeta.
También incluye el movimiento del agua entre la litosfera, la atmósfera, la hidrosfera, acumulada por la energía solar. Primero, el agua se evapora de la superficie del océano (mares, lagos, ríos), luego regresa a la tierra en forma de precipitación. Compensar este tipo de procesos de escorrentía fluvial. La vegetación juega un papel importante en el ciclo del agua.
La circulación pequeña es típica solo para la biosfera. Los ciclos se crean a escala planetaria a partir de múltiples movimientos cíclicos de los átomos, así como de aquellos movimientos que son causados por el vulcanismo, el movimiento del lecho marino, la energía eólica, los flujos subterráneos.
Resumir
En la biosfera circulan sustancias,formando ciclos biogeoquímicos. Necesitan los siguientes elementos en grandes cantidades: oxígeno, nitrógeno, carbono, hidrógeno. Su circulación es posible gracias a procesos de autorregulación en los que otros componentes de los ecosistemas se convierten en participantes activos.
En todas las etapas del desarrollo de la biosfera opera la ley del cierre global del ciclo. La base de tal proceso es la energía solar, así como la clorofila de las plantas verdes.
Para la descomposición completa de la materia orgánica, que es creada por las plantas verdes, se necesita tanto oxígeno como el que se libera durante la fotosíntesis. Gracias al enterramiento de materia orgánica en turba, carbón, rocas sedimentarias, se mantiene en la atmósfera el fondo de intercambio de oxígeno.
Como resultado del aumento en el número de empresas industriales y de transporte, se altera el ciclo del oxígeno en la naturaleza. Esto afecta negativamente la viabilidad del biosistema, conduce a mutaciones y a la extinción completa de algunas especies de plantas y animales vivos.
