ingenieria ambiental parte2

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quedando sólo una pequeña fracción incorporada en los nuevos materiales almacenados. A modo de ejemplo ilustrativo del flujo energético, consideremos una planta que recibe 1000 calorías de energía lumínica, la mayor parte de la cual se refleja o transmite a través del tejido sin ser absorbida. Una gran fracción de la energía absorbida es almacenada en forma de calor y utilizada en la evaporación del agua de las hojas y otros procesos físicos, tales como el transporte hídrico dentro de la planta. El resto se utiliza en los procesos vitales, quedando un equivalente a 5 calorías almacenadas en el tejido como material rico en energía. Este constituye un potencial energético adecuado para la alimentación de otros animales. Aquel herbívoro, por ejemplo un venado, que coma dicha planta que contiene 5 calorías de energía alimenticia, gastará el 90% de la energía recibida para mantener su metabolismo y sólo convertirá 0,5 calorías en nuevo material corporal. A su vez, el carnívoro que se alimente de aquel herbívoro ocupará sólo una pequeña fracción de la energía obtenida, en un nuevo peso corporal (en este caso menos de 0,05 calorías). De este modo, la energía química aprovechable en los procesos vitales, va disminuyendo a medida que se asciende en la cadena trófica. ENERGÍA SOLAR 100 UNIDADES DE ENERGIA (energía diluida) SISTEMA FOTOSINTÉTICO SISTEMA DE CONVERSIÓN DE ENERGÍA AZUCARES 2 UNIDADES DE ENERGIA. (energía concentrada) CALOR 98 UNIDADES DE ENERGIA. (energía muy diluida) CO 2 O 2 FIGURA 2.2: LA ENERGÍA EN LOS ECOSISTEMAS INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA AMBIENTAL PARA LA INDUSTRIA DE PROCESOS C. A. ZAROR Z. 2-10

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parte de la ecologia

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  • quedando slo una pequea fraccin incorporada en los nuevos materialesalmacenados.

    A modo de ejemplo ilustrativo del flujo energtico, consideremos una planta querecibe 1000 caloras de energa lumnica, la mayor parte de la cual se refleja o transmite a travs del tejido sin ser absorbida. Una gran fraccin de la energaabsorbida es almacenada en forma de calor y utilizada en la evaporacin del agua delas hojas y otros procesos fsicos, tales como el transporte hdrico dentro de la planta.El resto se utiliza en los procesos vitales, quedando un equivalente a 5 calorasalmacenadas en el tejido como material rico en energa. Este constituye un potencialenergtico adecuado para la alimentacin de otros animales. Aquel herbvoro, porejemplo un venado, que coma dicha planta que contiene 5 caloras de energaalimenticia, gastar el 90% de la energa recibida para mantener su metabolismo yslo convertir 0,5 caloras en nuevo material corporal. A su vez, el carnvoro que sealimente de aquel herbvoro ocupar slo una pequea fraccin de la energaobtenida, en un nuevo peso corporal (en este caso menos de 0,05 caloras). De estemodo, la energa qumica aprovechable en los procesos vitales, va disminuyendo amedida que se asciende en la cadena trfica.

    ENERGA SOLAR 100 UNIDADESDE ENERGIA

    (energa diluida)

    SISTEMAFOTOSINTTICO

    SISTEMA DE CONVERSINDE ENERGA

    AZUCARES2 UNIDADESDE ENERGIA.

    (energa concentrada)

    CALOR98 UNIDADESDE ENERGIA.

    (energa muy diluida)

    CO2

    O2

    FIGURA 2.2: LA ENERGA EN LOS ECOSISTEMAS

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  • En los ecosistemas terrestres y acuticos, se requiere de gran produccin primariapara mantener una proporcin pequea de depredadores, resultando una distribucinpiramidal de la tasa de produccin. El hombre tiene la ventaja de que puede ocuparposiciones como consumidor primario, secundario o terciario en la cadenaalimenticia, lo que le confiere una mayor capacidad para obtener los recursos energticos y materiales para su funcionamiento fisiolgico.

    El origen y la calidad de la energa disponible, determinan, en mayor o menormedida, los tipos y cantidad de organismos vivos, las funciones y el estilo de vida delos seres humanos. Los ecosistemas son impulsados por dos fuentes bsicas deenerga: energa solar y energa qumica (es decir, oxidacin de compuestosorgnicos, reacciones nucleares, reacciones exotrmicas). De acuerdo a la fuente deenerga que los impulsa, los ecosistemas pueden ser clasificados de la siguientemanera:

    Ecosistemas naturales impulsados por el Sol

    Constituyen el mdulo bsico de sostn de vida en la Tierra. El flujo energticomedio anual es del orden de 0,3 W/m2. Este flujo energtico, representa lamagnitud de trabajo potencial o real que hay en una unidad de rea delecosistema y, tambin, la cantidad de entropa que debe ser disipada para queel sistema mantenga su funcionamiento. Corresponden a esta categora deecosistema: los ocanos abiertos, las grandes extensiones de bosques ypraderas, los amplios y profundos lagos, en donde la energa solar directaconstituye la principal fuente de energa, existiendo otros factores que limitan eldesarrollo de la vida como, por ejemplo, escasez de nutrientes o agua. Engeneral disponen de poca energa y su productividad es reducida.

    Ecosistemas impulsados por el Sol, subsidiados por otras fuentesnaturales de energa

    Estos son sistemas naturalmente productivos, que no slo tienen una altacapacidad para sostener la vida, sino que, producen un exceso de materiaorgnica que se exporta a otros sistemas o se almacena. El flujo energticoanual medio es del orden de 3 W/m2. Un estuario es un buen ejemplo de estetipo de ecosistemas, en donde, adems de la energa solar directa, se cuentacon la energa de las olas, mareas y corrientes, que permiten reciclarparcialmente los nutrientes minerales, transportan alimentos y desechos,permitiendo a los organismos llevar a cabo una conversin de energa solar mseficiente. Estos subsidios energticos pueden tener muchas otras formas, talescomo la lluvia y el viento en un bosque tropical, o la materia orgnica y losnutrientes provenientes de las hojas muertas recibidos en un pequeo lagodesde una vertiente.

    Ecosistemas impulsados por el Sol, subsidiados por el Hombre

    La agricultura, la acuicultura y la silvicultura son claros ejemplos de estacategora. La fuente primaria de energa para el desarrollo de la vida en tales

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  • ecosistemas sigue siendo el Sol, pero con un considerable aporte de energaentregada por el hombre. Los flujos energticos son del orden de 5 W/m2 . Seobtienen grandes rendimientos en los cultivos alimenticios mediante los aportesde combustibles, energa mecnica animal, riego, fertilizacin, seleccingentica y control de plagas, todos los cuales representan energa adicionalaplicada directa o indirectamente. Tomando las palabras del eclogo H.T.Odum los alimentos y fibras obtenidos de la produccin agrcola y forestal sehacen en parte, de petrleo.

    Ecosistemas urbano-industriales impulsados por combustibles

    La obra maestra de la Humanidad. La energa potencial altamenteconcentrada de los combustibles reemplaza en gran medida a la energa solar,con flujos energticos en el rango 10-400 W/m2. Una ciudad como Tokio, tieneuna densidad de consumo energtico del orden de 400 W/m2 (cifra comparablecon la energa solar que llega a la superficie terrestre: 130-300 W/m2), y elpromedio para la Cuenca Industrial del Ro Rin de 10 W/m2. En su extremo msdrstico, ello representa una seria anomala del desarrollo social moderno, yaque el complejo urbano-industrial se transforma en un verdadero parsito de losotros ecosistemas, tomando de ellos los materiales y combustibles, lo quegenera nuevas riquezas y nuevos residuos. Si se lograra utilizar en formaconcentrada la energa solar directa en los centros urbanos, para suplir susdiferentes requerimientos energticos y materiales primarios, y reemplazarparcialmente los combustibles fsiles y la importacin de alimentos desde laszonas rurales, ello tendra un efecto global beneficioso para la Humanidad y suentorno natural.

    Aparte de la distribucin de energa en la cadena trfica, es interesante revisar el flujode materia, particularmente de aquellos compuestos que por sus caractersticasqumicas tienden a concentrarse en cada eslabn de la cadena alimenticia. Unejemplo ilustrativo es el caso del DDT utilizado para controlar las poblaciones de mosquitos en los humedales del Sur de EEUU, durante varios aos. El DDT,adems de ser altamente txico, es liposoluble, por lo que tiende a acumularse en lostejidos grasos. A pesar de que el DDT se aplic en dosis inferiores a los niveles detoxicidad aguda para plantas, peces y otros animales, los residuos venenosos deDDT persistieron en el ecosistema por largos perodos, lo que permiti suacumulacin en los distintos niveles trficos. El DDT se adsorbi en los detritos y se acumul en los detritvoros, peces pequeos y depredadores de mayor tamao.Como resultado, la concentracin de DDT mostr un significativo aumento a mayores niveles de la cadena trfica, tal como se muestra en la Tabla 2.1.

    La amplificacin biolgica es caracterstica de muchos plaguicidas, particularmentede aquellos basados en compuestos organoclorados. El DDT fue prohibido a finesde la dcada de los 70, cuando se comprob su efecto negativo sobre las aves(alteraciones al metabolismo del calcio) y el peligro potencial sobre la salud humana.

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  • TABLA 2.1: CONCENTRACIN DE DDT EN DISTINTOS NIVELES DE LACADENA TRFICA7

    NIVELES DE LA CADENA TRFICACONCENTRACIN DE DDT

    (MG DDT / KG PESO SECO DEORGANISMOS)

    Agua (mg/litro agua) 0,00005Plancton 0,04Carpita plateada 0,23Lucio pequeo (depredador) 1,33Pez aguja (depredador) 1,33Gaviotn (depredador de animalespequeos)

    3,91

    Gaviota (carroera) 6,00Cuervo marino 22,8Cormorn (depredador de peces mayores) 26,4

    2.4) EQUILIBRIOS EN UN ECOSISTEMA

    Los ecosistemas estn sujetos a constantes estmulos perturbadores, tales como:cambios climticos, variaciones en la humedad, temperatura, radiacin solar; ademslos organismos crecen y a su vez son devorados por otros, varan los ndices defertilidad, existen migraciones, el suelo pierde o recibe nutrientes, etc.. A pesar deestos cambios constantes, los ecosistemas presentan un cierto nivel de estabilidad,ya sea resisten las tensiones del medio, o se recuperan con rapidez de unaperturbacin. En todos los ecosistemas intervienen un conjunto de factores opuestosque se conjugan para mantener un equilibrio dinmico, donde los organismos vivosjuegan un papel fundamental. A nivel del ecosistema existen, entre otros,subsistemas microbianos que regulan el almacenamiento y la liberacin denutrientes; y subsistemas del tipo depredador-presa que controlan las poblaciones.Se ha observado que mientras mayor sea la biomasa presente y su diversidad,mayor es su nivel de estabilidad frente a diferentes perturbaciones.

    Los flujos de materia y energa en los ecosistemas constituyen tambin flujos deinformacin qumica y fsica entre las partes constituyentes, anlogos a losmensajeros nerviosos y hormonales de los organismos superiores. Estos flujos estnorganizados de modo que regulan el sistema como un todo, otorgndole un ciertogrado de estabilidad. El mecanismo de regulacin dominante que se observa en lossistemas naturales, corresponde a un control con retroalimentacin negativa, talcomo se ilustra esquemticamente en la Figura 2.3.

    7 Datos citados por E.P Odum op.cit.

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  • SUBSISTEMA A

    SUBSISTEMA B

    SALIDAENTRADA

    SISTEMA

    __

    +

    SUBSISTEMACONTROLADOR SALIDA

    ENTRADA

    SISTEMA

    __

    + PUNTO DE REFERENCIA

    FIGURA 2.3: CONTROL RETROALIMENTADO EN ECOSISTEMAS

    FIGURA 2.4: CONTROL HOMEOSTSICO EN LOS ORGANISMOS

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  • En este caso, los mecanismos de control son internos y difusos, con interaccionesentre los subsistemas primarios y secundarios. Adems de este mecanismo, laestabilidad de los ecosistemas se mantiene gracias a una redundancia en loscomponentes funcionales; es decir, ms de una especie o componente es capaz deejecutar una funcin determinada. Por ejemplo, si existen varias especiesautotrficas, con diferentes temperaturas ptimas, la tasa de fotosntesis en lacomunidad puede mantenerse relativamente estable frente a cambios en la temperatura.

    En los seres vivos, el mecanismo de regulacin retroalimentado, presenta uncontrolador externo, que tiene un punto de referencia previamente especificado 8.

    En los ecosistemas, el tamao de las poblaciones y las proporciones entre ellasmuestran oscilaciones an en aquellos sistemas con mayores niveles de estabilidad.Si en un ecosistema hay suficiente alimento y no existe depredacin, una bacteriaque se duplique cada 20 minutos, dara origen a 1043 bacterias en menos de dosdas. En general, todas las especies tienen un gran potencial bitico, es decir,pueden desarrollarse rpidamente si las condiciones en el ecosistema favorecen sucrecimiento. Sin embargo, existen presiones ambientales que inhiben el potencial decrecimiento de las especies.

    El nivel poblacional de una especie en cualquier ecosistema est controlado por loselementos esenciales para la vida (es decir, nutrientes y factores fsicos). Aquelloselementos que se encuentren muy cercanos a los lmites de tolerancia, se constituyen en factores limitantes. Los lmites de tolerancia incluyen un nivel mnimoy mximo para cada factor relevante.

    Entre los factores fsicos ambientalmente importantes en tierra, se incluyen: la luz, latemperatura, la humedad, el pH, los nutrientes, el espacio disponible y el viento. Enel ambiente marino, se deben considerar: la luz, la temperatura, el oxgeno, el pH, los nutrientes, la salinidad y las corrientes marinas.

    La temperatura es un factor ambiental de mxima importancia. Existen especies debacterias y algas capaces de sobrevivir a niveles de hasta 80-88C, mientras que lospeces e insectos ms resistentes, pueden soportar hasta 50C. Algunosmicroorganismos pueden soportar niveles muy bajos de temperatura (decenas de grados bajo cero). Las especies acuticas presentan rangos de tolerancia a latemperatura ms estrechos que las especies terrestres. La temperatura suele ser causa de zonificacin y estratificacin en los medios acuticos y terrestres. Unfenmeno interesante es el aletargamiento o inhibicin presentado por organismossometidos a un nivel constante de temperatura. Parece existir un efecto estimulanteen los cambios de temperatura dentro de los rangos de tolerancia.

    La luz es un factor ambiental vital, que juega un papel fundamental en la fotosntesisy en la vida de los animales. Desde el punto de vista ecolgico, interesan la longitudde onda, as como la intensidad y duracin de la luz, existiendo niveles de toleranciamximos y mnimos en distintas especies.

    8 En biologa los mecanismos de control retroalimentado se denominan mecanismos homeostsicos.

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  • El factor biolgico de resistencia ambiental ms importante lo constituyen laspresiones de depredacin y competencia, an cuando ellas no son las nicas formasde interaccin entre dos especies. La competicin es una interaccin en que dos oms organismos tratan de ganar control sobre un recurso limitado.

    La depredacin constituye una parte integral del funcionamiento de todoecosistema, ya que los hetertrofos estn obligados a comer para sobrevivir. Enecosistemas estables, el crecimiento y la depredacin estn equilibrados de tal modoque todas las especies tienen poblaciones viables. La poblacin de un herbvoroest regulada tanto por la disponibilidad de alimento (hierbas), como por el tamao yvitalidad de la poblacin depredadora. La abundancia de hierbas depende de losfactores que afectan la fotosntesis (luz, agua, nutrientes), y de voracidad de lapoblacin de herbvoros. A su vez, la poblacin de depredadores est regulada porel tamao y vitalidad de la poblacin de herbvoros.

    La depredacin tambin constituye una presin favorable en la seleccin natural de laespecie presa, ya que los ms aptos tienen mayores posibilidades de ejerceracciones defensivas ms efectivas y sobrevivir.

    Otras interacciones de inters entre especies incluyen:

    Amensalismo: Una especie inhibe el crecimiento de otra, sin que sta le afecte.

    Parasitismo: Es un caso particular de depredacin, en que el depredador es muchoms pequeo que la presa, y obtiene su alimento al consumir el tejido o el suministrode alimento de un husped.

    Comensalismo: Una especie saca provecho de un husped sin que este ltimo seaafectado.

    Protocooperacin: sta es una relacin favorable entre dos especies, pero no esobligatoria. Por ejemplo, una especie puede servir de vehculo de transporte,mientras que la otra aporta capacidad defensiva frente a depredadores.

    Mutualismo: Es otro tipo de interaccin benfica y necesaria para ambas partes. Enmuchos casos, existe una dependencia directa, donde ambos organismos debencrecer juntos para sobrevivir.

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  • 2.5) LOS CICLOS BIOGEOQUMICOS

    Tanto la estructura fsica como la composicin qumica de la Tierra estn en constante cambio. Las diferentes placas de la corteza terrestre se mueven enprocesos a gran escala, extremadamente lentos, con tiempos caractersticos del orden de cientos de miles de aos o ms, cuyas manifestaciones actuales setraducen en erupciones volcnicas, formacin de nuevos volcanes y terremotos.Por otra parte, los diferentes compuestos qumicos que forman el planeta sufrenreacciones qumicas, cambios de fase y transporte de una regin a otra. El flujo de materiales, entre los que se incluyen los componentes del protoplasma, tienelugar a travs de los diferentes comportamientos del ambiente fsico y biolgico,en rutas ms o menos circulares denominados ciclos biogeoqumicos. Laatmsfera, los ocanos (parte de la hidrsfera) y la corteza terrestre son losprincipales compartimentos que sirven de reserva para los materiales esencialespara la vida en la Tierra. En dichos compartimentos, los diferentes elementos seencuentran en grandes cantidades (del orden de miles de millones de toneladas) ysus tiempos de residencia pueden ser de unos pocos das (ej. el agua en la atmsfera) hasta miles o millones de aos (ej. los carbonatos en el fondo de losocanos).

    El agua participa como vehculo de materia y energa, ya que sus propiedadesqumicas y termodinmicas le confieren un papel fundamental en los procesosnaturales. Este compuesto est en continuo movimiento entre la atmsfera, los ocanos y los continentes, permitiendo el transporte rpido de energa calrica y de compuestos qumicos. El transporte de materiales entre la atmsfera y los ocanos se basa en procesos de evaporacin, precipitacin, arrastre y depositacin de polvos y aerosoles. Mecanismos fsicos similares permiten elintercambio de materia entre la atmsfera y el suelo. Por su parte, los rostransportan slidos en suspensin y compuestos disueltos hacia el mar, donde seintegran a los sedimentos aquellos compuestos insolubles. Los compuestos de la corteza se exponen al suelo en los levantamientos producidos por los terremotos uotros movimientos de tierra, mientras que las erupciones volcnicas aportanmateriales que se encuentran en el manto terrestre.

    Es importante recalcar aqu que la actividad biolgica juega un papel fundamentalen la dinamizacin de los ciclos biogeoqumicos. Como se ver en los prrafossiguientes, los microorganismos, las plantas y los seres hetertrofos participanactivamente en los ciclos asociados al oxgeno, carbono, nitrgeno, azufre y fsforo.

    Dichos procesos naturales han ocurrido desde mucho antes de la aparicin delhombre. La actividad humana puede causar cambios en la velocidad de algunosde estos procesos, dinamizando cambios desfavorables para su propia existencia.Por ejemplo, el incremento de las emisiones de CO2 debido a la combustin depetrleo, gas, lea, carbn y otros combustibles, sumado a la disminucin de la biomasa fotosinttica, parece ser responsable del significativo aumento de la concentracin de CO2 en la atmsfera. Dentro del contexto de este trabajo, esimportante conocer los ciclos biogeoqumicos ms relevantes. A continuacin se

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  • presenta una breve descripcin de los ciclos del agua, el oxgeno, el carbono, el nitrgeno y el azufre, ya que estas se encuentran mayoritariamente presentes en los seres vivos.

    2.5.1) Ciclo Hidrolgico

    El agua tiene una importancia fundamental en el desarrollo de la vida en el planeta. Cubre el 70% de la superficie, y sus propiedades controlan lascondiciones climticas que hacen factible la vida. Es uno de los solventes mspoderosos que existen, y es uno de los vehculos de transporte de materiales msimportante, tanto dentro de los seres vivientes, como en el entorno fsico.Adems, el agua posee un alto calor de vaporizacin (del orden de 2260 (kJ kg1))y calor especfico (4,2 (kJ kg1 K1)), que la transforman en un vehculo detransporte de energa de importancia fundamental en el control climtico terrestre.

    Las fuerzas gravitacionales y la energa solar constituyen las principales fuerzasmotrices del ciclo hidrolgico. La gravedad afecta la circulacin de los ros yaguas subterrneas, mientras que el resto del ciclo hdrico, es determinado por la energa solar. La absorcin de dicha energa genera evaporacin de las aguassuperficiales, tanto continentales como ocenicas. Adems, una pequea fraccinde la energa solar incidente, genera los vientos y las corrientes, que ayudan a lacirculacin de la atmsfera y las masas de agua.

    La energa absorbida a la forma de calor latente durante la evaporacin, esliberada durante la condensacin, por lo que estos flujos hdricos son tambinvehculos de transporte de energa desde una regin a otra. El efecto neto de estatransferencia de energa es una reduccin de las diferencias de temperatura entrelas diferentes zonas de la Tierra.

    Otro efecto adicional del ciclo hidrolgico, deriva de la gran capacidad solvente delagua. La lluvia absorbe aquellos compuestos solubles presentes en la atmsfera,tales como: O2, N2, CO2 y xidos de S y N. Esto ltimo puede incrementarsignificativamente la acidez de las lluvias. A su vez, la escorrenta debida a lasprecipitaciones, disuelve los compuestos solubles del suelo y las rocas, procesoque es facilitado a bajo pH. Como resultado de esto, la escorrenta que llega a los ros, lagos y mares, es rica en compuestos disueltos, que luego pueden formar compuestos insolubles, y precipitar o sufrir nuevas transformaciones qumicas.

    Los aerosoles de agua de mar generados por accin del viento y las olas, sonarrastrados por los vientos tierra adentro, donde son depositados por accin de las lluvias o la nieve o como depositacin seca, representando una importante fuentede sodio y cloro.

    Las tablas siguientes muestran las reservas de agua en la Tierra, as como los flujos anuales ms importantes. Se observa que existe un flujo de agua netodesde los ocanos a la tierra (equivalente a 46 1012 m3/ao), el que retorna al mar va los ros y acuferos subterrneos. El tiempo de residencia medio del agua en la atmsfera es del orden de 8 a 9 das, mientras que en el mar es del orden de4000 aos. Es importante considerar que el agua fresca, incluyendo aquella

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  • existente en los polos, glaciares, acuferos subterrneos, humedales, ros, lagos y otras fuentes superficiales de agua dulce, corresponde al 2,69% del total existenteen la Tierra.

    TABLA 2.2: RESERVAS DE AGUA

    LUGAR 1015 m3 %

    Ocanos 1350 97,31Polos y glaciares 30 2,16Acuferos subterrneos 7 0,50Lagos, ros, humedales y otros 0,4 0,029Atmsfera 0,01 0,001

    TABLA 2.3: FLUJOS HDRICOS

    FLUJOS 1012 m3 / ao %Precipitaciones sobre los ocanos 410 79,15Precipitaciones sobre los continentes 108 20,85

    Total Precipitaciones 518 100,00

    Evaporacin en los ocanos 456 88,03Evapotranspiracin (desde los continentes) 62 11,97

    Total Evaporacin 518 100,00

    2.5.2) Ciclo del Oxgeno

    El oxgeno se encuentra presente en todo el mbito terrestre. Es un importantecomponente de la corteza terrrestre, donde representa un 28,5% en peso,formando silicatos, carbonatos, fosfatos, sulfatos y xidos metlicos,qumicamente estables. En el sistema hidrolgico forma parte de la molcula de agua y tambin est como O2 disuelto. Finalmente, la atmsfera contiene un 23,2% en peso de oxgeno, principalmente a la forma de O2.

    El O2, tanto atmosfrico como disuelto en agua, es altamente reactivo,participando en los procesos de oxidacin asociados a los ciclos geoqumicos delcarbn, hidrgeno, nitrgeno, azufre y fierro.

    La mayor parte del O2 es producido por accin de la fotosntesis que ocurre en presencia de luz:

    LUZ, CLOROFILA n CO2 + n H2O n O2 + (CH2O)n

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  • A travs de este proceso, las plantas verdes y las algas absorben energa lumnicay la convierten en energa qumica, almacenada en los enlaces de los compuestosorgnicos que se forman. Por ejemplo, para generar un mol de glucosa mediantefotosntesis, se requieren 2880 kJ a 25oC y 1 atm. Las plantas verdes contienenmolculas de clorofila que son capaces de absorber luz visible, principalmente enel espectro del rojo y el azul.

    Adicionalmente, una pequea cantidad de oxgeno se forma por fotodisociacindel agua en las regiones superiores de la atmsfera, debido a la accin de losrayos ultravioleta (UV). La radiacin UV tambin est involucrada en la conversin del O2 a ozono (O3), en la estratsfera. El ozono tiene una gran capacidad paraabsorber la letal radiacin UV, impidiendo que sta alcance la superficie terrestre.

    El O2 participa en todas las reacciones de oxidacin, tanto aquellas que ocurren por procesos qumicos espontneos, como debido a la accin respiratoria de los organismos vivientes, por ejemplo:

    (CH2O)n + n O2 n CO2 + n H2O

    CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O

    S= + O2 SO2

    SO2 + O2 SO4=

    Existe suficiente evidencia que demuestra que la concentracin de O2 en laatmsfera se ha mantenido constante por millones de aos, lo que refleja un estricto equilibrio entre las tasas de consumo y de formacin de O2. Al parecerexisten mecanismos de regulacin de accin rpida, que permiten mantener elnivel de oxgeno a los niveles actuales. Dicho mecanismo de controlretroalimentado, est ligado, probablemente, al ciclo del carbono y a la cantidad demateria orgnica que es incorporada a los sedimentos ocenicos. Este fascinanteaspecto se discute ms extensamente en la seccin sobre la Teora de Gaia.

    2.5.3) Ciclo del Carbono

    El 99% del carbono del planeta se encuentra presente en las rocas a la forma de carbonato (normalmente, como CaCO3) o como carbono orgnico disperso. El 1%restante se encuentra presente en: la atmsfera, los seres vivos, los combustiblesfsiles y compuestos orgnicos e inorgnicos disueltos en agua. Los organismosvivientes estn compuestos principalmente de agua y de una amplia gama de compuestos orgnicos.

    El carbono acompaa estrechamente al ciclo del oxgeno en los procesosfotosintticos y en los procesos de oxidacin de materia orgnica, ya sea por la combustin o por actividad biolgica.

    El CO2 generado por la oxidacin de compuestos orgnicos se disuelve fcilmente

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