El ciclo biogeoquímico del azufre desempeña un papel activo en la biosfera, la hidrosfera, la atmósfera y la litosfera. Esto se debe principalmente a la gran abundancia y las propiedades del azufre para alcanzar un amplio rango de etapas de oxidación (+ VI a –II) y estar presente en formas iónicas (por ejemplo, como sulfato), elementales y gaseosas (por ejemplo, como SO2 y H2S). ). La reducción del sulfato mediada biológicamente en ambientes con poco oxígeno es el proceso más dominante en el ciclo del azufre. Los procesos en el ciclo del azufre tienen un fuerte impacto en el medio ambiente, desde pequeña escala (por ejemplo, la degradación de la materia orgánica en un acuífero contaminado) hasta a gran escala (por ejemplo, la influencia del ciclo del azufre en el contenido de oxígeno atmosférico en escalas de tiempo geológicas).
Ciclo del Azufre
Los aportes del azufre a los ecosistemas forestales provienen de la meteorización mineral, la deposición atmosférica y la descomposición de la materia orgánica. En el suelo, el azufre se produce en formas orgánicas e inorgánicas y se produce el ciclo dentro y entre esas formas mediante los procesos de movilización, inmovilización, mineralización, oxidación y reducción.
Los pasos esenciales del ciclo del azufre son:
- Mineralización de azufre orgánico a la forma inorgánica, sulfuro de hidrógeno (H2S).
- Oxidación de sulfuro y azufre elemental (S) y compuestos relacionados al sulfato (SO42-) .
- Reducción de sulfato a sulfuro.
- Inmovilización microbiana de los compuestos de azufre y posterior incorporación a la forma orgánica del azufre.
Estos a menudo se denominan de la siguiente manera:
- Reducción asimétrica de sulfato (asimilación de azufre) en la que el sulfato (SO42-) se reduce a grupos sulfhidrilo orgánicos (R-SH) por las plantas, hongos y procariotas. Los estados de oxidación del azufre son +6 en sulfato y –2 en R –SH.
- Desulfuración y reducción de azufre disimilable en las cuales las moléculas orgánicas que contienen azufre pueden ser desulfuradas, produciendo H2S. Note la similitud con la desaminación.
- La oxidación del sulfuro de hidrógeno produce azufre elemental (O), estado de oxidación = 0. Esta reacción se realiza mediante las bacterias fotosintéticas de azufre verde y púrpura y algunos quimiolitotrofos. La oxidación adicional del azufre elemental produce sulfato.
Porque es importante el Ciclo del Azufre
El ciclo global del azufre depende de las actividades de microorganismos metabólicamente y filogenéticamente diversos, la mayoría de los cuales residen en el océano. Aunque el azufre rara vez se convierte en un nutriente limitante, su recambio es crítico para la función del ecosistema. Los compuestos orgánicos de azufre alimentan el metabolismo microbiano en el agua y su recambio tiene importantes consecuencias, por ejemplo, para el sistema climático. Los cambios en la composición de fito y bacterioplancton debidos al cambio global podrían tener ramificaciones dramáticas, pero aún poco comprendidas.
Los microorganismos que metabolizan el azufre también cumplen funciones esenciales en sus hábitats ya sea degradando o formando biomasa (carbono orgánico), como lo ejemplifican las actividades degradantes de las bacterias reductoras de sulfato en los sedimentos marinos y las actividades de formación de las bacterias oxidantes del azufre en los respiraderos hidrotermales de aguas profundas. Algunas bacterias sulfuroxidantes aumentan aún más la productividad del ecosistema al retener los compuestos de nitrógeno y fósforo.
En el futuro, será importante mejorar las estimaciones cuantitativas de estos procesos y aprender más sobre sus interdependencias. Tal conocimiento nos permitirá evaluar mejor su impacto ambiental y sus posibles respuestas a los cambios ambientales. En la actualidad, solo tenemos una capacidad limitada para identificar los “jugadores” microbianos reales y para unir la identidad de los organismos con sus funciones y actividades in situ. Los nuevos desarrollos en la tecnología de sensores para medir las tasas in situ y la disponibilidad de genomas, en combinación con los enfoques metagenómicos y microbiológicos, facilitarán el progreso en este sentido.
Fuente: Ciclo del azufre explicado
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