Fijación industrial del nitrógeno

Ecosistema


Sistema natural integrado por componentes vivos y no vivos que actúan entre si.

Biosfera:

conjunto formado por todos los seres vivos que que habitan en la tierra.

Productores primarios

Organismos autotrofos de 1er nivel trófico de los que destacamos los fotosinteticos (que transforman energía en la fotosinteis; ej, plantas, fitoplancton.

Productores secundarios:

conjunto de animales y detrivoros que se alimentan de los primarios.

Carroñeros:

Se alimentan de cadáveres (buitres).

Detrivoros:

Consumen todo tipo de detritus (restos orgánicos), lombriz.

Flujo da energía

Energía que pasa por una cadena (ej. Si pasa por la cadena trófica el flujo es abierto).

Flujo de materia

Es cerrado.

Producción bruta:

cantidad de energía fijada en cada nivel trófico por unidad de tiempo.

Producción neta:

aumento de biomasa por unidad de tiempo.

Tasa de renovación

Relación que existe entre la producción neta y la biomasa.

Tiempo de renovación:

tiempo que tarda en renovarse un nivel trófico o sistema.


Ley del mínimo de Liebig


El crecimiento de una especie vegetal se ve limitado por un único elemento que se encuentra en cantidad inferior al mínimo necesario y que actúa como limitante.

Paso del CO2 de la atmósfera a la litosfera


Controla la transferencia del CO2 entre la atmósfera, lo océanos y la tierra.
Al ocurrir paralelamente al ciclo geológico, será de una gran duración.
El CO2 se disuelve en agua para formar ácido carbónico (H2CO3) que ataca a los carbonatos y silicatos con la producción de iones y sílice disuelta según las reacciones 1 y 2. Al llegar al mar, los animales transforman el bicarbonato (HCO3-) y los iones de Calcio en carbonato (CO32-) para incorporarlo a sus tejidos endurecidos, como la reacción 3. En las rocas carbonatadas 1 y 3, uno de los bicarbonatos formará parte del esqueleto cálcico de los organismos marinos y el otro se transformará en CO2, que escapará hacia su lugar de procedencia, la atmósfera.


No presenta pérdida neta de CO2 atmosférico.
Las rocas silicatadas 2 y 3, que han requerido 2 moléculas de CO2, sólo pueden devolver a la atmósfera la mitad, lo que supone una pérdida neta. Actúan como sumidero de CO2.

Retorno del CO2 a la atmósfera

El enterramiento de algunas rocas carbonatadas acaba produciendo una fusión parcial de dichas rocas.
La conclusión final es la liberación del CO2 que escapa hacia la atmósfera durante las erupciones volcánicas.

CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2

Sumideros fósiles

A veces la materia orgánica de la biosfera puede quedar sepultada fuera de contacto con el O2 por lo que sufre un proceso de fermentación que la transformará en carbón y petróleo que se acumulan en la geosfera.

CICLO N: Además de la fijación biológica, hay otros procesos naturales de nitrificación del suelo, como las bacterias nitrificantes. Son descomponedores capaces de transformar el amoniaco en nitratos asimilables por las plantas.La mayor parte del nitrógeno disponible para los seres vivos (93%) procede de la actividad de los descomponedores.La reacción de nitrificación consiste en una serie de oxidaciones llevadas a cabo en 2 pasos, por 2 tipos de bacterias: También existen bacterias desnitrificantes, que empobrecen el suelo. Estas bacterias actúan cuando el suelo se encuentra en condiciones anaerobias (encharcamiento o pisoteo excesivo).
Algunas intervenciones humanas en el ciclo del nitrógeno
1.Los procesos de combustión a altas temperaturas: el oxígeno y el nitrógeno reaccionan formando NO2 que liberan a la atmósfera. Con el vapor de agua se forma ácido nítrico que cae con la lluvia dando lugar a la lluvia ácida, que al caer al suelo eleva los nitratos.


2.La fijación industrial, como el método Haber-Bosch, que pasa del N2 a formas activas de forma parecida a la fijación atmosférica y a la combustión de altas temperaturas.
Es la reacción de nitrógeno e hidrógeno gaseosos para producir amoniaco (NH3).
N2 + 3H2 2NH3 Este proceso fue desarrollado para obtener Amóníaco, que al oxidarse forma nitritos (NO2-) y nitratos (NO3-). Éstos son esenciales en los fertilizantes.
3. El abonado excesivo de los cultivos que provoca una liberación de N2O hacia la atmósfera. Este gas influye en el incremento del efecto invernadero.
Además provoca una excesiva fertilización del suelo, que hace disminuir su fertilidad porque crecen mucho las plantas y comienzan a escasear otros nutrientes como Calcio o Magnesio.
Las aguas arrastran gran cantidad de nitratos sobrantes, con lo que se eutrofizan (enriquecimiento de nutrientes) y disminuye su calidad (crecen demasiadas algas en el agua)