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sábado
ago082009

Ciclos de la Tierra están cayendo fuera de sincronización

¿Qué es lo que tienen en común el cambio climático global, la "zona muerta" del Golfo de México, y la lluvia ácida? Todas estas condiciones  son el resultado del impacto humano a la biología, química y geología del planeta Tierra, y los ciclos naturales que involucran a las tres.

El planeta Tierra, visto desde el Apolo 17. El agua cubre el 71% de la superficie de la Tierra.Durante los días 4 y  5 de agosto, los científicos que estudian los ciclos biogeoquímicos de la Tierra, sostuvieron una serie especial de sesiones durante la reunión anual de la Sociedad Ecológica de América (ESA), celebrada en Albuquerque, Nuevo México. Los científicos presentaron los resultados de diversas investigaciones gracias a los esfuerzos de la  National Science Foundation (NSF), incluyendo fondos destinados para la investigación de los ciclos biogeoquímicos acoplados (CBA). CBA es una nueva disciplina científica que estudia cómo los ciclos biogeoquímicos de la Tierra interactúan entre ellos.

"El avance en los estudios y comprensión de los sistemas de la Tierra depende cada vez más de la colaboración entre geólogos y biocientíficos", dijo James Collins, director asistente de la NSF para las ciencias biológicas. "La ciencia interdisciplinaria de la biogeoquímica es una manera de conectar los procesos que están ocurriendo en los ecosistemas locales, con fenómenos que tienen lugar a escala mundial, como el cambio climático."

Un ciclo biogeoquímico es una vía por la cual un elemento químico, como el carbono, o compuestos como el agua, se mueven a través de la biosfera, atmósfera, hidrosfera y litosfera de la Tierra. En efecto, el elemento es "reciclado", aunque en algunos ciclos, el elemento se acumula o es retenido durante largos períodos de tiempo.

Los compuestos químicos son pasados de un organismo a otro, y de una parte de la biosfera a otra, a través de los ciclos biogeoquímicos. El agua, por ejemplo, puede pasar a través de tres fases (líquida, sólida, y en forma de gas), a la vez que se desplaza a través del sistema de la Tierra. Se evapora de las plantas, así como las superficies terrestres y oceánicas en la atmósfera y, después de que se condensa en las nubes, regresa a la Tierra en forma de lluvia y nieve.

Los investigadores están descubriendo que los ciclos biogeoquímicos - sea el del ciclo del agua, el ciclo del nitrógeno, el ciclo del carbono, o de otros - suceden en sincronización, unos con otros. Los ciclos biogeoquímicos están "acoplados" entre sí y a las características físicas de la Tierra.

"Históricamente, los biogeoquímicos se han centrado en ciclos específicos, tales como el ciclo del carbono o el ciclo del nitrógeno", dijo Tim Killeen, director asistente de la NSF para las Ciencias de la Tierra. "Los ciclos biogeoquímicos no ocurren aisladamente, sin embargo. No hay un ciclo de nitrógeno sin el ciclo del carbono, ni un ciclo de hidrógeno sin un ciclo de oxígeno, etc.".

Representación gráfica del ciclo del agua.

Ahora, con el calentamiento global y otros efectos en todo el planeta, los ciclos biogeoquímicos están siendo drásticamente alterados. Al igual que sucede con los engranajes de máquinas rotas, y que una vez estuvieron finamente sincronizados, los ciclos biogeoquímicos del planeta están cayendo fuera de sincronización. El conocimiento sobre los ciclos biogeoquímicos acoplados es "esencial para abordar una serie de impactos humanos", dijo Jon Cole, un biogeoquímico del Cary Institute of Ecosystem Studies en Millbrook, Nueva York, y co-organizador del simposio de la ESA.

"Este simposio va a arrojar luz sobre cuestiones como el éxito en la restauración de humedales y el estado de las cadenas tróficas acuáticas. Las sesiones de la conferencia de la ESA estudiará futuras necesidades de investigaciones en química ambiental, con un enfoque global sobre cómo el cambio climático puede afectar diversos hábitats".

Los hábitats de la Tierra tienen diferentes composiciones químicas. Los océanos son húmedos y salados, los suelos de los bosques son ricos en formas orgánicas de nitrógeno y de carbono, los cuales retienen la humedad. La atmósfera tiene una composición química bastante constante - aproximadamente el 79 por ciento de nitrógeno, 20 por ciento de oxígeno, y un 1 por ciento de mezcla de otros gases como el agua, el dióxido de carbono y el metano. "Aparentemente cambios químicos sutiles pueden tener grandes efectos", dijo Cole.

Fuente: NSF

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