LOS SERES VIVOS Y EL AMBIENTE

CICLOS DE LA MATERIA

1. Observa la siguiente imagen y explica el proceso representado.

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2. ¿Qué relación tienen los seres humanos con los ciclos de la materia?

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CICLOS DE VIDA

1. Observa las siguientes imágenes y explica las diferencias que hay entre estos dos ciclos.

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2. Define brevemente cada uno de los siguientes términos relacionados con los ciclos de la vida.

Ciclo de vida haploide:___________________________________________________________________________________

Cigoto: _______________________________________________________________________________________________

Gametos: _____________________________________________________________________________________________

Ciclo de vida diploide:___________________________________________________________________________________

Singamia: _____________________________________________________________________________________________

Ciclo de vida haplodiplonte:_______________________________________________________________________________

Meiosis: _______________________________________________________________________________________________

SISTEMAS ABIERTOS Y CERRADOS

1. Menciona cuatro ejemplos de sistemas cerrados y cuatro de sistemas abiertos. Justifica.

Sistemas cerrados	Sistemas abiertos

2. Marca con una equis (x) los sistemas cerrados.

( ) La geósfera.

( ) La hidrósfera.

( ) La biósfera.

( ) La atmósfera.

( ) El sistema solar.

( ) Un diamante.

( ) El Sol.

( ) El océano.

( ) El centro de la Tierra.

TRAMAS TRÓFICAS

1. Dibuja un esquema que contenga cinco niveles tróficos:

2. A continuación se presentan diferentes definiciones referentes a las tramas tróficas. Escribe el nombre que corresponde a cada una.

_____________________: son ecosistemas caracterizados por tener un predominio de vegetación herbácea o gramínea, pueden ser de origen natural o creados por el hombre con fines comerciales (agricultura o ganadería).
_____________________: también llamados quimiosintéticos, son aquellos organismos que tienen la capacidad de utilizar los compuestos inorgánicos para obtener energía.
_____________________: son aquellos organismos que toman la energía luminosa proveniente de los rayos solares o la energía química en el caso de los quimiótrofos.
_____________________: son categorías en las cuales se clasifican aquellos organismos o especies que ocupan un lugar determinado dentro de una cadena alimentaria y que, por lo tanto, representan una posición importante dentro del flujo de energía en un ecosistema.
_____________________: son especies cuya desaparición provocaría un efecto en cadena significativo que podría llevar a la extinción local de algunas especies o a un fuerte cambio en su densidad.
_____________________: es la base de varias redes alimenticias acuáticas. En un ecosistema equilibrado, proporciona alimento para una gran variedad de criaturas marinas.

MODELOS DE NUTRICIÓN EN LOS ECOSISTEMAS

1. Menciona cuatro diferencias entre las formas de nutrición de los seres autótrofos y heterótrofos:

Autótrofos	Heterótrofos

2. Investiga y menciona cuatro especies para cada forma de nutrición.

Tipo de nutrición	Especies
Autótrofos
Herbívoros
Carnívoros
Parásitos
Carroñeros
Detritívoro

RELACIONES DE COMPETENCIA INTER E INTRAESPECÍFICAS

1. Responde a las siguientes preguntas.

¿Qué es la competencia?

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¿Qué es el éxito reproductivo?

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¿Las plantas pueden competir entre sí? ¿Por qué?

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2. Observa las siguientes imágenes y describe qué tipo de competencia está representada.

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3. El estadounidense Joseph Hurd Connell es conocido mundialmente por su aporte a la ecología. Investiga qué otros ecologistas han realizado algún aporte significativo y escribe un breve resumen.

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RELACIONES DE COOPERACIÓN

1. Investiga y completa con ejemplos de especies en cada caso.

Tipo de simbiosis	Individuo A	Individuo B
Mutualismo
Cooperación
Competencia
Neutralismo
Depredación
Parasitismo
Parasitoidismo
Comensalismo
Amensalismo

2. Investiga y describe qué relaciones simbióticas se dan entre las especies de tu región.

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La materia y sus propiedades | Ejercicios

Propiedades extensivas de los materiales: masa, volumen y temperatura

1. Selecciona la opción correcta.

Las propiedades extensivas de la materia son:

Las que dependen de la naturaleza de la materia.
Las que dependen de la cantidad de materia.
Las que dependen de la distancia a la que se encuentra la materia.

La masa es:

La cantidad de materia que posee un cuerpo.
El aumento o disminución del choque entre moléculas.
La cantidad de espacio que ocupa la materia.

Para medir la temperatura utilizamos:

Una balanza.
Un barómetro.
Un termómetro.

El litro (L) es una unidad de medida que corresponde a:

La masa.
La temperatura.
El volumen.

El cero absoluto es igual a:

-273,15 ºC
-1.000 ºC
0 º

2. Escribe la propiedad extensiva adecuada que debes medir en cada uno de los enunciados. Menciona la unidad de medida que utilizarías en cada caso.

La cantidad de agua en un vaso.

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El calor o el frío que hay en tu habitación.

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Tu peso.

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La cantidad de carne que puedes comprar en el supermercado.

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El punto de ebullición del agua que hierves.

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La cantidad de sal que necesitas para preparar una receta de cocina.

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Modelo de partícula

1. Marca verdadero o falso según corresponda.

El átomo es la unidad básica de la materia.	V	F
Un átomo está compuesto por al menos un protón, un electrón y un platón.	V	F
Existen cuatro estados de la materia: sólido, líquido, gaseoso y láser.	V	F
La estructura formada por la unión de varios átomos recibe el nombre de molécula.	V	F
La tabla periódica está constituida por 116 elementos.	V	F
Las moléculas sólo pueden formarse por átomos de un mismo elemento.	V	F
La materia puede ser homogénea o heterogénea.	V	F

2. Explica brevemente de qué forma describieron al átomo los siguientes científicos.

John Dalton (1808)

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Joseph J. Thompson (1904)

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Ernest Rutherford (1911)

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Niels Bohr (1913)

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Werner Heisenberg (1925)

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3. Menciona los elementos que conforman a cada una de las siguientes moléculas.

Agua

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Oxígeno

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Ozono

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Dióxido de carbono

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Cambios físicos y químicos

1. Explica brevemente en qué consisten cada uno de los cambios de estado presentes en la imagen.

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2. Coloca las características que se mencionan a la derecha en la columna que les corresponde.

Cambios físicos

Cambios químicos

– Evaporización

– Biodegradación

– Fusión

– La composición de la materia no cambia

– Oxidación

– Neutralización

– Son irreversibles

– Combustión

– Precipitación

– Condensación

– Solidificación

– La composición de la materia cambia

– Sublimación

– Son reversibles

Ciclos de la materia

1. Responde las siguientes preguntas.

¿En qué consiste la ley de la conservación de la materia?

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¿Cómo se conserva la materia en la naturaleza?

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¿Cuáles son los integrantes que conforman cadenas alimentarias en la naturaleza?

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2. Explica brevemente en qué consiste el ciclo del carbono y cuáles son los pasos para que se lleve a cabo. Para ello, imagina un ecosistema, menciona cuáles animales y plantas participarían en este ciclo y qué roles tendrían dentro de la cadena trófica.

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3. Explica brevemente en qué consiste el ciclo del nitrógeno.

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Soluciones y mezclas

1. Menciona un ejemplo de cada uno de los sistemas materiales presentes en la imagen.

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2. Indica si las siguientes mezclas son una solución o una mezcla heterogénea y por qué.

Agua + sal

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Agua + arena

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Agua + aceite

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Bebida saborizada + gas

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Fruta + yogurt

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Hierro + carbono (para formar acero)

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3. Menciona qué técnica de separación utilizarías para separar las siguientes mezclas, y describe brevemente en qué consiste dicha técnica.

Agua + piedras

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Papel + clavos

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Arena + piedras

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Agua + azúcar

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Alcohol + vinagre

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Componentes de la tinta

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CICLOS DE VIDA

TODOS LOS SERES VIVOS PASAMOS POR DIFERENTES ETAPAS O SUCESOS DESDE QUE NACEMOS HASTA QUE MORIMOS. AUNQUE LA MUERTE NOS PONE TRISTES, DEBEMOS SABER QUE EN LA NATURALEZA HAY OCASIONES EN LAS QUE LA MUERTE ES SINÓNIMO DE VIDA, PUESTO QUE AL CERRAR UN CICLO, OTRO NUEVO SE ABRE.

¿CUÁLES SON LAS ETAPAS POR LAS QUE PASAN LOS SERES VIVOS?

CICLO DE LA VIDA

PARA QUE ENTENDAMOS MEJOR EL CICLO DE LA VIDA, IMAGINEMOS UNA RUEDA QUE GIRA, GIRA Y NO SE DETIENE. LA RUEDA ES CADA UNO DE LOS SERES VIVOS QUE HABITAN ESTE PLANETA Y DURANTE SUS GIROS PASA POR DIFERENTES CAMBIOS, PERO NUNCA SE DETIENE; YA QUE CUANDO MUERE UN SER VIVO, OTRO SER VIVO NACE.

EN GENERAL, TODOS LOS SERES VIVOS PASAN POR LAS SIGUIENTES ETAPAS:

NACEN

LOS ORGANISMOS PROCEDEN O SE ORIGINAN DE OTROS SERES VIVOS.

RECUERDA QUE AL HABLAR DE ORGANISMOS NOS REFERIMOS A LOS SERES VIVOS.

HAY VARIAS FORMAS EN LAS QUE NACE UN ORGANISMO:

POR MEDIO DE UNA SEMILLA, COMO LAS PLANTAS.
A PARTIR DE UNA PARTE DEL CUERPO DE OTRO SER VIVO, COMO LAS ESTRELLAS DE MAR.
A TRAVÉS DE UNA MADRE, COMO LO HACEN LA MAYORÍA DE LOS ANIMALES Y NOSOTROS LOS HUMANOS.

EL NACIMIENTO DE LA PLANTA A TRAVÉS DE LA SEMILLA SE LLAMA GERMINACIÓN.

DENTRO DE LOS SERES VIVOS QUE NACEN A TRAVÉS DE UNA MADRE, TAMBIÉN EXISTE OTRA CLASIFICACIÓN:

LOS QUE NACEN DIRECTAMENTE DEL VIENTRE DE LA MADRE, COMO POR EJEMPLO LAS JIRAFAS, LOS GATOS, LOS PERROS, LOS MONOS Y LOS OSOS, ENTRE OTROS.

HAY ALGUNOS ANIMALES QUE AL NACER SON UNA VERSIÓN EN MINIATURA DE SU MADRE.

¿Sabías qué?

NO TODOS LOS SERES VIVOS SE DEMORAN EL MISMO TIEMPO PARA NACER, UN BEBÉ ELEFANTE PASA 2 AÑOS EN EL VIENTRE DE SU MADRE, MIENTRAS QUE UN BEBÉ COCODRILO NACE 90 DÍAS DESPUÉS DE QUE SU MADRE PUSO EL HUEVO.

¡VAMOS A INVESTIGAR!

JUNTO A TUS COMPAÑEROS, INVESTIGA EL TIEMPO QUE DEMORA UN CACHORRO EN EL VIENTRE DE SU MADRE ANTES DE NACER.

TIEMPO: ___________________________.

LOS QUE NACEN POR MEDIO DE UN HUEVO, COMO LAS GALLINAS, LAS RANAS Y LA MAYORÍA DE LOS INSECTOS.

LA MAYORÍA DE LOS REPTILES COMO LOS CAIMANES Y LAS TORTUGAS NACEN A TRAVÉS DE UN HUEVO.

SE ALIMENTAN

TODOS LOS SERES VIVOS NECESITAN ALIMENTOS PARA OBTENER LOS NUTRIENTES NECESARIOS QUE LE PERMITAN CRECER Y DESARROLLARSE.

CADA SER VIVO TIENE UNA FORMA DIFERENTE DE ALIMENTARSE:

A TRAVÉS DE LA FABRICACIÓN DE SUS PROPIOS ALIMENTOS, COMO SUCEDE EN LAS PLANTAS.
AL COMER OTRO SER VIVO, COMO LO HACEN LOS ANIMALES.

TODOS LOS SERES VIVOS NECESITAN ALIMENTARSE PARA PODER SOBREVIVIR.

CRECEN Y SE DESARROLLAN

LOS SERES VIVOS CAMBIAN DE TAMAÑO A LO LARGO DE SU VIDA.

EN ALGUNOS ORGANISMOS COMO LAS BACTERIAS SU CRECIMIENTO Y DESARROLLO SE LOGRA CASI AL INSTANTE DE NACER, PERO EN OTROS, COMO LAS PLANTAS O LOS ANIMALES, ESTE PROCESO SE DEMORA UN POCO MÁS.

SE RELACIONAN

LOS SERES VIVOS SE RELACIONAN ENTRE SÍ Y CON EL AMBIENTE QUE LOS RODEA. REACCIONAN A LOS CAMBIOS QUE OCURREN A SU ALREDEDOR.

REPRODUCCIÓN

CUANDO LOS SERES VIVOS CRECEN Y SE RELACIONAN ENTRE SÍ, OCURRE UN PROCESO O ETAPA DEL CICLO DE VIDA, LLAMADO REPRODUCCIÓN. EN ESTA ETAPA OCURRE LA UNIÓN ENTRE DOS SERES VIVOS PARA DAR ORIGEN A OTRO U OTROS SERES VIVOS.

MUEREN

LOS SERES VIVOS EN ALGÚN MOMENTO DEJAN DE FUNCIONAR, SE DETERIORAN Y MUEREN.

TODOS LOS ORGANISMOS COMPLETAN SU CICLO EN ESTA ETAPA. LUEGO DE NACER, ALIMENTARSE, CRECER, DESARROLLARSE, RELACIONARSE Y REPRODUCIRSE, EL CUERPO DE CADA SER VIVO ENVEJECE O SE DETERIORA, POR LO QUE DEJA DE CUMPLIR SUS FUNCIONES VITALES.

¡NO TODOS CUMPLEN LAS ETAPAS!

EN LA NATURALEZA NO TODOS LOS ORGANISMOS CUMPLEN CON LAS DIFERENTES ETAPAS DEL CICLO DE VIDA. YA QUE POR EJEMPLO, ALGUNAS PLANTAS EN DESARROLLO SON COMIDAS POR LOS ANIMALES Y ALGUNOS ANIMALES TAMBIÉN SON COMIDOS POR OTROS ANTES DE LLEGAR A LA ETAPA ADULTA.

¡PIENSA Y RESPONDE!

OBSERVA LAS SIGUIENTES IMÁGENES E INDICA ¿CUÁL DE ESTOS SERES VIVOS NACE A TRAVÉS DE UNA SEMILLA?

METAMORFOSIS

ALGUNOS ANIMALES PASAN DURANTE SU CICLO DE VIDA POR UN PROCESO LLAMADO METAMORFOSIS. EJEMPLOS DE ANIMALES QUE PASAN POR ESTE PROCESO SON LAS MARIPOSAS Y LAS RANAS.

RECURSOS PARA DOCENTES

Infografía “Ciclo de vida de las plantas con flores”

Este recurso explicará las partes de la planta y cómo se completa el ciclo de vida de las mismas.

VER

Infografía “Los anfibios”

Con este recurso podrá dar a conocer las diferentes etapas por las que pasan estos seres vivos en su ciclo de vida.

VER

Ciclos biogeoquímicos

Los seis elementos más comunes asociados con las moléculas orgánicas como el carbono, el hidrógeno, el nitrógeno, el oxígeno, el fósforo y el azufre, toman una variedad de formas químicas y pueden existir durante largos períodos en la atmósfera, en tierra, en agua o debajo de la superficie terrestre.

Procesos geológicos como la erosión, el drenaje de agua, el movimiento de las placas continentales y la meteorización, están involucrados en el ciclo de elementos en la Tierra. El reciclaje de materia inorgánica entre los organismos vivos y su medio ambiente se denomina ciclo biogeoquímico.

El término biogeoquímico proviene de los procesos biológicos, geológicos y químicos que causan la transferencia de materia.

Los ciclos biogeoquímicos pueden clasificarse como gaseosos, en los que el reservorio es el aire o los océanos (por evaporación) y sedimentarios, en el que el yacimiento es la corteza terrestre. Los gaseosos tienden a moverse más rápidamente que los sedimentarios y se ajustan más fácilmente a los cambios en la biosfera debido al gran reservorio atmosférico.

Ciclo del agua

Una molécula muy significativa en nuestro planeta que recorre los ecosistemas es la molécula de agua (H₂O). Si bien generalmente se trata del ciclo del agua como los diversos estados que presenta la misma, al menos algunas moléculas de agua son absorbidas por las plantas y se dividen en átomos de hidrógeno y oxígeno; este último se libera en la atmósfera como oxígeno molecular (O₂). Así, en virtud de los organismos fotosintéticos, el ciclo del agua es una parte importante de los ciclos del oxígeno y del hidrógeno.

La mayor parte del agua se encuentra en los océanos y las capas polares, aunque el agua también está presente en lagos y ríos de agua dulce, el cuerpo de los organismos y en el suelo como agua subterránea.

El agua se mueve entre los depósitos de almacenamiento por medio de la evaporación, la precipitación y por escurrimiento de la tierra.

El ciclo de sedimentación es una extensión del ciclo hidrológico. El agua transporta material de la tierra al océano, donde se añaden como sedimentos. El ciclo de sedimentos incluye la erosión física y química, el transporte de nutrientes y la formación de sedimentos a partir de los flujos de agua.

El ciclo de sedimentos está ligado con el flujo de seis elementos importantes, que son el hidrógeno, el carbono, el oxígeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre. Estos elementos, también conocidos como macroelementos, constituyen el 95 % de todos los seres vivos. El equilibrio de estas moléculas es necesario para sostener la vida.

Ciclo del carbono

El carbono es uno de los elementos más importantes para los organismos vivos, como lo demuestra su abundancia y presencia en todas las moléculas orgánicas. El ciclo del carbono ejemplifica la conexión entre los organismos en varios ecosistemas. El carbono se intercambia entre los heterótrofos y los autótrofos dentro y entre los ecosistemas principalmente a través del CO₂ atmosférico, una versión completamente oxidada del carbono que sirve como bloque básico para que los autótrofos puedan construir moléculas orgánicas de alta energía como la glucosa.

¿Sabías qué...?

La liberación mundial de carbono a través de las actividades humanas ha aumentado de 1 billón de toneladas al año en 1940 a 6,5 millones de toneladas en el año 2000.

Los fotoautótrofos y los quimioautótrofos aprovechan la energía del Sol y de los compuestos químicos inorgánicos para unir los átomos de carbono y transformarlos en compuestos orgánicos reducidos cuya energía se puede absorber posteriormente a través de los procesos de respiración y fermentación.

Ciclo del nitrógeno

En el suelo, así como en las raíces de ciertas plantas, el nitrógeno es fijado por bacterias, rayos y radiación ultravioleta.

Las bacterias fijan el nitrógeno elemental en una forma que puede ser usada por los organismos.

Ciertas bacterias toman las formas en las que se fijó el nitrógeno y posteriormente lo procesan. Este proceso que se conoce como oxidación proporciona energía para que el ciclo del nitrógeno tenga lugar. Las plantas absorben nitratos o iones de amonio del suelo y los convierten en compuestos orgánicos; por su parte, los animales obtienen nitrógeno mediante el consumo de plantas u otros animales.

Los residuos de los animales contienen nitrógeno; por lo tanto, independientemente de la forma de excreción del animal, algún nitrógeno se libera de nuevo en el ecosistema a través de este proceso.

Muchos problemas ambientales son causados por la interrupción del ciclo del nitrógeno gracias a la actividad humana, desde la producción de smog troposférico hasta la perturbación del ozono estratosférico y la contaminación del agua subterránea. Un ejemplo de uno de los problemas causados es la formación de gases de efecto invernadero.

Ciclo de Azufre

El azufre es un elemento esencial para las macromoléculas de los seres vivos. Varios grupos de microorganismos son responsables de llevar a cabo los procesos implicados en el ciclo del azufre.

El ciclo del azufre contiene tanto procesos atmosféricos como terrestres.

Dentro de la porción terrestre, el ciclo comienza con el desgaste de las rocas, lo que hace que el azufre almacenado se libere; luego entra en contacto con el aire donde se convierte en sulfato. El sulfato es absorbido por plantas y microorganismos y se convierte en formas orgánicas; los animales consumen estas formas orgánicas a través de los alimentos, de tal manera que es movido a través de la cadena alimentaria. A medida que los organismos mueren y se descomponen, se libera de nuevo como sulfato y algunos entran en los tejidos de los microorganismos. También hay una variedad de fuentes naturales que emiten azufre directamente en la atmósfera, donde se incluyen las erupciones volcánicas, la descomposición de materia orgánica en pantanos y la evaporación del agua.

El azufre eventualmente se instala en la Tierra. Una pérdida continua de este elemento ocurre a través del drenaje en lagos y arroyos, y ocasionalmente en océanos. Dentro del océano se realizan algunos ciclos de azufre a través de las comunidades marinas, que se mueven a través de la cadena alimentaria; una parte de este es emitida de nuevo a la atmósfera por la evaporación, el restante se pierde en las profundidades del océano, donde se combina con el hierro para formar el sulfuro ferroso que es el responsable del color negro de la mayoría de los sedimentos marinos.

Una tercera parte de todo el azufre que llega a la atmósfera proviene de las actividades humanas.

Ciclo del fósforo

El fósforo es un elemento importante para todas las formas de vida. Como fosfato, constituye una parte importante del marco estructural que mantiene el ADN y el ARN juntos. Al igual que el calcio, el fósforo es importante para los vertebrados; en el cuerpo humano, el 80 % del fósforo se encuentra en los dientes y huesos.

El ATP contiene tres moléculas de fosfato que requieren fósforo.

El ciclo de fósforo difiere de los otros ciclos biogeoquímicos en que no incluye una fase gaseosa; aunque pequeñas cantidades de ácido fosfórico pueden llegar a la atmósfera, lo que contribuye, en algunos casos, a la lluvia ácida. Muy poco fósforo circula en la atmósfera porque a las temperaturas y presiones normales de la Tierra, el fósforo y sus diversos compuestos no son gases. El fósforo se mueve en un ciclo a través del agua, el suelo, los sedimentos y los organismos, pero el mayor reservorio de fósforo está en la roca sedimentaria.

Los cambios en el ciclo del fósforo no tienen efectos directos sobre el clima, pero su disponibilidad condiciona la actividad vegetal y microbiana en los ecosistemas.

Con el tiempo, la lluvia y la intemperie causan que las rocas liberen iones de fosfato y otros minerales. Este fosfato inorgánico se distribuye entonces en el suelo y en el agua.

Las plantas absorben fosfato inorgánico del suelo y pueden ser consumidas por los animales; una vez en la planta o el animal, el fosfato se incorpora en moléculas orgánicas como el ADN. Cuando la planta o el animal mueren, se descomponen por la acción de bacterias, el fosfato orgánico se devuelve al suelo y puede estar disponible nuevamente para las plantas. Este proceso se conoce como mineralización.

El fósforo en el suelo puede terminar en los cursos de agua y eventualmente en los océanos. Una vez allí, se puede incorpora con el tiempo a los sedimentos.

El mismo proceso ocurre dentro del ecosistema acuático. El fósforo no es muy soluble, se une fuertemente a las moléculas en el suelo y alcanza principalmente las aguas donde viaja con las partículas de suciedad. Los fosfatos también entran en las vías fluviales a través de escurrimientos de fertilizantes, filtraciones de aguas residuales, depósitos minerales naturales y desechos de otros procesos industriales.

Aunque obviamente es beneficioso para muchos procesos biológicos, en aguas superficiales una concentración excesiva de fósforo se considera un contaminante. El fosfato estimula el crecimiento excesivo del plancton y las plantas, que tienden a consumir grandes cantidades de oxígeno disuelto, lo que potencialmente sofoca a los peces y otros animales marinos, al mismo tiempo que bloquea la luz solar disponible para las especies que habitan en el fondo. Esto se conoce como eutrofización.

Contaminación

Las actividades humanas han aumentado considerablemente los niveles de CO₂ en la atmósfera y los niveles de nitrógeno en la biosfera. Los ciclos biogeoquímicos alterados combinados con el cambio climático aumentan la vulnerabilidad de la biodiversidad, la seguridad alimentaria, la salud humana y la calidad del agua.