Es la variación de estado físico y ubicación del agua en nuestro planeta. Un ciclo
global a escala planetaria comprende dos aspectos: su ubicación en diferentes nichos o compartimentos físicos y el transporte y flujo entre ellos.
En el siguiente esquema se representa el ciclo hidrológico donde a gran escala se
pueden distinguir 3 compartimentos físicos: atmósfera, aguas dulces y aguas marinas. A su vez, éstos se pueden subdividir en otros nichos más pequeños. Respecto a los flujos de agua, éstos discurren por fenómenos de precipitación, evaporación, escorrentía, etc.
La fuente primaria de energía para el ciclo hidrológico es la solar y a su vez la
energía subyacente al ciclo hidrológico alimenta a todos los demás ciclos geoquímicos.
CICLOS GLOBALES DE ELEMENTOS
Para estudiar los ciclos de C, N, S y P consideraremos los siguientes nichos geoquímicos globales: atmósfera, hidrosfera, biosfera y litosfera. Cada compartimento a su vez se compone de otros más pequeños; p. ej. En la hidrosfera se puede distinguir entre agua dulce y aguas marinas y dentro de las aguas marinas se puede distinguir entre superficiales y profundas.
Ciclo del carbono
En la atmósfera el C está como CO2 fundamentalmente. El C en la hidrosfera
puede dividirse en C inorgánico y C orgánico; el inorgánico aparece como CO2 disuelto,
CO3= y bicarbonato HCO3-. La litosfera contiene la mayor parte del C de la Tierra, menos del 1% del C total participa en el ciclo del C.
Algunos de los flujos más importantes se realizan mediante:
1) Fotosíntesis: permite el paso del CO2 de la atmósfera y la hidrosfera a la biosfera.
2) Oxidación biológica que los animales y plantas utilizan para obtener energía.
3) Descomposición de materia muerta.
4) Sedimentación, parte del C de los mares se elimina mediante la formación de
CaCO3.
5) Quema de combustibles fósiles.
Ciclo del nitrógeno
El N en la atmósfera está fundamentalmente como N2. En la litosfera está
principalmente como nitrato NO3- y en menor grado como NO2- y NH4+ . En la biosfera el N se encuentra en las proteinas de plantas y animales.
Los flujos más importantes se realizan mediante:
1) Fijación del N2 por las plantas.
2) Fijación del N2 por el hombre.
3) Desnitrificación:proceso biológico en el que ciertas bacterias convierten el nitrógeno de iones en N2 molecular.
Ciclo del fósforo
Respecto a este ciclo, cabe destacar que las existencias de P en la atmósfera se
reducen a P particulado y la participación de este nicho en el ciclo es muy poco
importante. El ciclo del P también es una excepción frente a los otros tres ya que no está afectado por la quema de combustibles fósiles. No obstante, la actividad humana influye significativamente en el flujo de P desde la litosfera hacia la hidrosfera en función del uso de fertilizantes fosforados en agricultura y de detergentes en limpieza doméstica.
Ciclo del azufre
El ciclo del S se halla profundamente influido por la actividad humana. Existen
entradas de S a la atmósfera procedentes de emisiones industriales que han provocado el incremento de sulfatos en suelos y aguas. El S, de forma semejante al N, presenta varias formas químicas. En la hidrosfera se encuentra mayoritariamente como sulfato, S(VI), mientras en la litosfera el S en alto estado de oxidación se halla en forma de varios minerales sulfatados y en bajo estado de oxidación se puede encontrar formando
diversos sulfuros metálicos.
Por último, en relación con los ciclos de los elementos cabe destacar lo siguiente:
1) los ciclos están interconectados entre sí: por ej. cuando se fija C se fijan otros
elementos.
2) Se dan muchas interacciones entre la hidrosfera y los demás nichos geoquímicos, de manera que el principio de conservación de la masa no es capaz de explicar todas las transformaciones que experimenta un elemento en el planeta.
