El ciclo de nutrientes y el flujo de energía

El ciclo de nutrientes describe el movimiento de los nutrientes del ambiente físico a los organismos vivos y de nuevo al ambiente.

El ciclo de nutrientes es una parte intrínseca de cualquier ecosistema y es indispensable para sostener la vida. El ciclo de nutrientes debe ser estable y en equilibrio para mantener la salud y bienestar de los seres vivos.

Ejemplo básico del ciclo de nutrientes

Los nutrientes del suelo se absorben por las plantas, luego a los animales cuando consumen las plantas, y se regresan al suelo como excremento y también cuando el animal (o la planta) se muere y su cuerpo se descompone con la ayuda de hongos, bacterias y otros microorganismos.

Los nutrientes también pueden ser transportados por el aire y el agua, forman parte de las rocas y entran la atmósfera por medio de procesos biológicos, incendios e interacciones químicos. Los nutrientes pueden cambiar de lugar en unos días o pueden quedarse atrapados durante millones de años en el fondo del mar.

Sin embargo, el nivel de cada nutriente suele mantenerse relativamente estable dentro del ecosistema. La actividad de los seres humanos generalmente interrumpe el equilibrio natural del ciclo de nutrientes. 

¿Qué es un nutriente?

Los nutrientes son los elementos químicos que todos los organismos (plantas, animales, hongos, bacterias, etc.) necesitan para poder crecer, vivir y reproducirse.

Sinónimo: bioelemento

Desambiguación: El uso del término "nutriente" difiere un poco entre los campos de ecología y nutrición. En ambos casos la definición es la misma, sin embargo en la nutrición los nutrientes deben pasar por el sistema digestivo. Por ejemplo, el oxígeno es un nutriente importante en los sistemas ecológicos, sin embargo no se considera un nutriente en el campo de la nutrición porque no es algo aportado por los alimentos. En la nutrición los nutrientes son moléculas como las proteínas, lípidos (grasas) y vitaminas. Aquí nos referimos a los nutrientes así como se entiende en el campo de ecología. 

¿Cuáles son los nutrientes principales?

Los nutrientes más abundantes e importantes se llaman macronutrientes, mientras los que se necesitan en cantidades menores se denominan micronutrientes.

Los macronutrientes son:

• Carbono (C)
• Hidrógeno (H)
• Oxígeno (O)
• Nitrógeno (N)
• Fósforo (P)
• Potasio (K)
• Calcio (Ca)
• Magnesio (Mg)

El carbono, hidrógeno y oxígeno son los nutrientes que más se utilizan, constituyendo entre el 95-98% de la masa total de los seres vivos. Las plantas absorben estos elementos del aire como dióxido de carbono (CO2) y por las raíces como agua (H2O).

La taza de absorción de los macronutrientes es aproximadamente 100 veces la de los micronutrientes.

Los micronutrientes incluyen:

• Boro (Bh)
• Cobre (Cu)
• Hierro (Fe)
• Cloro (Cl)
• Manganeso (Mn)
• Molibdeno (Mo)
• Zinc (Zn)

El ciclo de nutrientes y los seres humanos

En la naturaleza no existe el desperdicio; todo es reciclado y los nutrientes se mueven continuamente de manera cíclica. No se pierden ni se agregan grandes cantidades de nutrientes al ecosistema. Así el ecosistema se mantiene en equilibrio.

Los seres humanos, al contrario, quitamos ciertos nutrientes de un lugar y los descargamos en otro, desequilibrando por completo los ciclos de nutrientes y por lo tanto los ecosistemas.

Intervenimos en el ciclo de carbono a tal punto que hemos alterado el clima del planeta entero: extraemos el petróleo, donde está almacenada una gran cantidad de carbono, así liberando el carbono como dióxido de carbono cuando quemamos los combustibles fósiles. Los gases invernadero, especialmente el dióxido de carbono, provocan el cambio climático, el cual puede ser la amenaza ambiental más grande que enfrentamos hoy en día. 

Interrumpimos el ciclo de nitrógeno cuando talamos los bosques y aramos la tierra, luego aplicamos grandes cantidades de nitrógeno en forma de fertilizante para poder cultivar hortalizas. El nitrógeno de exceso termina en los cuerpos de agua, causando zonas muertas donde los organismos nativos no pueden sobrevivir por falta de oxígeno.  La agricultura industrial, la manufactura de productos, la minería y muchas otras actividades humanas alteran el ciclo de nutrientes natural.

En seguido se explica más a detalle el movimiento del carbono, oxígeno y nitrógeno en el planeta.