Los ciclos de la materia

Explica la diferencia entre un ciclo biogeoquímico gaseoso y uno sedimentario, y clasifica en uno de los dos tipos los ciclos del carbono, del nitrógeno y del fósforo, justificando tu elección.

Define reservorio y flujo en un ciclo biogeoquímico, e identifica un reservorio y un flujo concretos en el ciclo del carbono, explicando qué proceso mantiene ese flujo.

Escribe las ecuaciones químicas globales de la fotosíntesis y de la respiración celular aeróbica, y explica qué papel juegan ambos procesos, en sentidos opuestos, dentro del ciclo del carbono.

La combustión de la gasolina y la respiración celular liberan $\text{CO}_2$. Explica qué tienen en común químicamente ambos procesos, en qué se diferencian y por qué solo uno de ellos ha formado parte del ciclo natural del carbono durante millones de años.

El esquema representa los principales reservorios y flujos del ciclo del carbono. Nombra los procesos señalados con las letras a, b y c, indica qué proceso corresponde a la flecha marcada con «?» y explica cómo altera ese flujo el equilibrio del ciclo.

Describe el papel de las bacterias fijadoras de nitrógeno y de las bacterias nitrificantes, indicando qué transformación química realiza cada grupo y por qué resultan imprescindibles para la nutrición de las plantas.

Nombra las principales formas químicas que adopta el nitrógeno a lo largo de su ciclo ($\text{N}_2$ atmosférico, amonio, nitrito, nitrato y materia orgánica) y explica por qué la mayoría de las plantas no pueden aprovechar directamente el $\text{N}_2$ del aire.

Ordena las siguientes etapas del ciclo del nitrógeno tal como se suceden en un ecosistema y describe brevemente en qué consiste cada una: nitrificación, fijación, desnitrificación y amonificación.

El fósforo es con frecuencia el nutriente limitante en los ecosistemas continentales. Explica qué significa que un nutriente sea «limitante», por qué el ciclo del fósforo es tan lento y qué consecuencia tiene que carezca de fase gaseosa.

El ciclo del fósforo no tiene fase gaseosa. a) Explica qué implica esa ausencia para la velocidad del ciclo y para el reparto natural del fósforo por los continentes. b) Describe el recorrido del fósforo desde la roca hasta el cultivo y de ahí al río y al mar. c) Las reservas de roca de fosfato son finitas: analiza el problema del «pico del fósforo» y dos soluciones posibles (recuperación desde aguas residuales, eficiencia en el abonado).

Las raíces de las leguminosas albergan nódulos con bacterias del género Rhizobium. Explica qué intercambian la planta y la bacteria en esa simbiosis, qué proceso del ciclo del nitrógeno realiza la bacteria y qué ventaja agrícola tiene incluir leguminosas en la rotación de cultivos.

Un vertido de fertilizantes ricos en nitratos y fosfatos llega a una laguna. Describe paso a paso cómo se desencadena la eutrofización hasta la muerte masiva de peces, nombrando los procesos de los ciclos de la materia que intervienen.

Compara dos formas de aportar nitrógeno a un cultivo: la rotación con leguminosas y el abono mineral sintético (proceso Haber-Bosch). a) Explica de dónde sale el nitrógeno en cada caso y qué energía requiere cada vía. b) Analiza los impactos del exceso de abono mineral sobre el ciclo del nitrógeno (lixiviación, eutrofización, óxidos de nitrógeno). c) Propón una estrategia de fertilización que combine ambas ventajas.