Ciclo del azufre

Ciclo del azufre. El azufre (S), es el décimo elemento más abundante en el universo, es un elemento no metálico, quebradizo, de color amarillo, insípido e inodoro. Este elemento se asocia a muchas vitaminas, proteínas y hormonas que juegan un papel crítico en la salud de los diversos ecosistemas. La mayoría del azufre presente en la Tierra se almacena en rocas y minerales, incluido como sales de sulfato, enterrados profundamente dentro de los sedimentos oceánicos.

El azufre forma parte de aminas y de otras moléculas clave como la coenzima A, donde se halla en forma reducida (principalmente como grupo sulfhidrilo) y el NADPH. Las plantas y otros productores primarios lo obtienen en su forma líquida, principalmente como ion sulfato (SO₄^2-) que, tras ser reducido se incorpora a sus proteínas en forma sólida. Los organismos que ingieren estas plantas lo incorporan a su vez a sus proteínas, y de esta forma pasa a los organismos del nivel trófico superior. Al morir, el azufre reducido de las proteínas entra en el ciclo del azufre y es oxidado por bacterias a forma que las plantas puedan asimilar (sulfato) y los animales puedan digerir.

Los intercambios de azufre, principalmente en su forma de dióxido de azufre SO₂, se realizan entre las comunidades acuáticas, terrestres y marinos, de una manera y de otra en la atmósfera, en las rocas y en los sedimentos oceánicos o pavimentos, en donde el azufre se encuentra almacenado. El SO₂ atmosférico se disuelve en el agua de lluvia o se deposita en forma de vapor seco. El reciclaje local del azufre, principalmente en forma de ion sulfato y sulfuro, se lleva a cabo en ambos casos. Una parte del sulfuro de hidrógeno (H₂SOC), producido durante el reciclaje local del sulfuro, se oxida y se forma SOL69.

El ciclo del azufre es la serie de procesos por los que el azufre se mueve hacia y desde los minerales, incluyendo las vías navegables y los sistemas vivos.

Ciclo del azufre en procesos terrestres y atmosféricos

El ciclo del azufre incluye tanto los procesos terrestres como atmosféricos. Dentro de la porción terrestre, el ciclo comienza con la erosión de las rocas, liberando el azufre almacenado. El azufre, entonces entra en contacto con el aire, donde se convierte en sulfato (SO₄). El sulfato es absorbido por microorganismos y plantas convirtiéndose en formas orgánicas; dichas formas son consumidas por los animales a través de los alimentos, moviendo así el azufre a través de la cadena alimenticia. Como los organismos mueren y se descomponen, parte del azufre es liberado nuevamente como un sulfato, el cual es oxidado por bacterias a forma de que las plantas puedan asimilar y los animales puedan digerir (Figura 1).

También, existe una variedad de fuentes naturales que emiten azufre directamente a la atmósfera, como, erupciones volcánicas, la descomposición de la materia orgánica en pantanos y la evaporación del agua.

El azufre eventualmente se deposita nuevamente en la Tierra o se reduce por medio de las precipitaciones. Una pérdida continua de azufre del ecosistema es mediante la escorrentía, la que se produce a través del drenaje en lagos, arroyos, y finalmente, los océanos. En el océano, el ciclo de azufre se realiza por medio de comunidades marinas, moviéndose a través de la cadena alimenticia. Una parte de este azufre se emite a la atmósfera por medio de la espuma de mar. El azufre restante se pierde en las profundidades del océano, el cual se combina con el hierro para formar sulfuro de hierro (II), compuesto responsable del color negro de la mayoría de los sedimentos marinos.

Desde la Revolución Industrial, las actividades humanas han contribuido a la cantidad de azufre que entra en la atmósfera, principalmente a través de la quema de combustibles fósiles y de la transformación de metales. Un tercio de todo el azufre que llega a la atmósfera, incluyendo el 90% de dióxido de azufre (SO₂) se debe a las actividades humanas. Las emisiones de estas actividades, junto con las emisiones de nitrógeno (N₂), reaccionan con otras sustancias químicas en la atmósfera para producir pequeñas partículas de sales de sulfato que caen en forma de lluvia ácida, causando una variedad de daños en el medio ambiente, así como a los creados por el hombre, tales como la meteorización química de los edificios (Figura 2). Sin embargo, como partículas y pequeñas gotitas en el aire, el azufre también actúa como regulador del clima mundial. El dióxido de azufre y los aerosoles de sulfato absorben la radiación ultravioleta, creando una cubierta de nubes que enfría ciudades y puede compensar el calentamiento global provocado por el efecto invernadero. La cantidad real de este desplazamiento es una pregunta que los investigadores están tratando de responder.

En sintesis, podemos establecer que durante el ciclo del azufre se producen los siguientes eventos:

• El azufre es asimilado e incorporado por las plantas para el desarrollo de sus funciones vitales.
• Los animales herbívoros incorporan el azufre cuando se alimentan de las plantas.
• Los animales carnívoros, al consumir a su presa, incorporan el azufre a su sistema.
• Cuando los animales mueren, las bacterias convierten sus restos de nuevo en sulfato.
• Los nuevos sulfatos pasan al suelo, para que las plantas utilicen nuevamente el azufre.
• El azufre puede llegar a la atmósfera como dióxido de azufre (SO₂), gas proveniente de los volcanes, la descomposición de materia orgánica y por la acción humana.
• Cuando en la atmósfera se combina el azufre con el agua, se forma ácido sulfúrico (H₂SO₄) que al momento de precipitar se convierte en lluvia ácida.