El ciclo del potasio es el conjunto de procesos químicos, geológicos y biológicos que hacen circular a este elemento en la Tierra. Por tanto es un ciclo biogeoquímico, es decir que el potasio (K) circula constantemente en el suelo, agua y los seres vivos mediante transformaciones físicas y químicas.
El potasio es uno de los elementos químicos más abundantes en la corteza terrestre, alcanzando hasta un 2,6%. Sin embargo, no todo ese potasio está en forma disponible para ser absorbido por las plantas.
La mayor parte es inalcanzable para las plantas, al encontrarse incrustado en la estructura de las rocas o entre las láminas que forman las arcillas. Solo menos del 1% del potasio llega a formar iones que se disuelven en agua y puede ser útil para las especies vegetales.
En su ciclo, el potasio atraviesa varias etapas que incluye el paso de las rocas al suelo (etapa geológica edafológica). Posteriormente, es absorbido por las raíces de las plantas (etapa biológica) consumidas por los herbívoros y de estos pasa a los carnívoros.
Luego, al morir todos, los descomponedores incorporan el potasio de nuevo al suelo (etapa geológica edafológica) e igualmente las excretas animales reintegran el potasio al suelo. Parte del potasio presente en el suelo es arrastrado por el agua a ríos, lagos y océanos (etapa hidrológica).
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Etapas del ciclo del potasio
El ciclo potasio atraviesa por tres etapas:
- Primero al pasar de las rocas al suelo por meteorización, donde las rocas se desintegran por la acción del agua y otros factores climáticos (etapa geológica edafológica).
- Luego, al ser absorbido por las plantas se integra a una fase biológica, siendo parte de las redes alimenticias.
- Posteriormente, es reincorporado al suelo por los excrementos de los animales o por la muerte de los seres vivos.
Paralelamente, parte del potasio es arrastrado por el agua a una etapa hidrológica en ríos, lagos y océanos, donde también participa de la etapa biológica al ser consumido por los organismos acuáticos.
Etapa biológica (seres vivos)
La principal puerta de entrada del potasio al mundo biológico son las plantas que lo absorben a través de sus raíces. Los iones de potasio (K+) están disueltos en el agua del suelo, la cual penetra por los pelos absorbentes de las raíces (solubilización).
Dependiendo de la especie de planta, absorberá mayor o menor cantidad de potasio. Por ejemplo, la alfalfa puede llegar a retirar del suelo hasta 322 Kg por hectárea de potasio, en tanto que el trigo solamente 12 Kg/Ha.
Una vez en la planta, el potasio será utilizado para garantizar el funcionamiento del vegetal, su crecimiento, producción de flores y frutos. Cuando la planta es consumida por un animal herbívoro, el potasio llega a su organismo, donde es utilizado y también pasa a los carnívoros que los usan como alimento.
En algunos casos, especialmente al tratarse de animales de corral, el ser humano puede dar suplementos de potasio para complementar la nutrición. Luego, el potasio regresa al suelo por dos vías básicas, las excreciones de los seres vivos o al morir estos.
La orina y las heces contienen grandes cantidades de potasio, de hecho las acumulaciones de excrementos de aves y murciélagos (guano), se emplean como fertilizante. El guano proporciona grandes cantidades de potasio, nitrógeno y fósforo.
Mientras que al morir los organismos vivos su cuerpo es descompuesto por los organismos descomponedores y sus elementos se integran a estos o al suelo. Aquí ocurre el proceso de mineralización, es decir que el potasio que forma parte de los organismos (orgánico) pasa a ser nuevamente mineral. Este punto es considerado la transición de la etapa biológica a la edafológica.
Intervención antrópica
El ser humano interviene activamente en el ciclo del potasio, ya que extrae roca rica en potasio (potasa) y recopila el guano para preparar fertilizantes. Estos fertilizantes son agregados al suelo para aumentar la cantidad de potasio inmediatamente disponible para los cultivos. De igual forma, el ser humano agrega potasio a los complementos alimenticios para los animales de granja.
De esta manera existe una fase antrópica en el ciclo, en la que el ser humano traslada potasio de un sitio a otro. Al tiempo que acelera los procesos naturales, al degradar las rocas o procesar el guano, trasladarlo a grandes distancias y aplicarlo.
– Etapa geológica edafológica (rocas y suelo)
El potasio está presente en el suelo en grandes cantidades, aunque no todo puede ser absorbido por las plantas. Entre 80 y 95% del mineral está en las rocas, en forma de estructuras minerales, como feldespatos y otros.
Este no puede ser aprovechado de forma directa por las plantas y se conoce como potasio estructural o de reserva y la potasa es una de las rocas más rica en sales minerales de potasio. Por lo general, la liberación del potasio suele ser lenta, asociada a los procesos de meteorización y erosión.
Esto es producto de la acción de agentes como la lluvia y los cambios de temperatura, que rompen la roca, liberando sus constituyentes minerales. Entre estos constituyentes está el potasio que se fija entre las láminas de las arcillas principalmente por un proceso llamado retrogradación.
De hecho, hasta casi 20% del potasio puede estar fijado en arcillas, por ejemplo en su superficie (0,5 a 10% de potasio intercambiable). Así como también un 10 a 20% entre las láminas como las micas, siendo escasamente accesible.
Finalmente, entre 0,10 y 0,15% del potasio en el suelo es disuelto por el agua en forma de iones K+. Esta fracción es asimilable de forma inmediata por las plantas y este potasio asimilable pasa nuevamente a la fase biológica una vez absorbido por las raíces.
– Etapa hidrológica (ríos, lagos y océanos)
Además, parte del potasio asimilable es arrastrado por el agua de lluvia a ríos, lagos y océanos. Allí pasa a la fase biológica al ser absorbido y utilizado por el fitoplancton y las macroalgas, que son organismos que forman parte de las cadenas alimenticias del medio acuático. Asimismo, parte del potasio se deposita integrando los sedimentos en el fondo de lagos y océanos.
Estos sedimentos son cubiertos y compactados durante millones de años y serán parte de la formación de nuevas rocas ricas en potasio. Estas aflorarán en los procesos geológicos y serán sometidas a meteorización liberando potasio y siguiendo así el ciclo de este elemento.
Importancia del ciclo del potasio
Funcionamiento celular
El ciclo del potasio es un proceso de gran importancia para la vida, debido a que es un elemento fundamental para el intercambio de sustancias a través de las membranas celulares. Es decir, para que cualquier célula del cuerpo funcione necesita poder seleccionar elementos que entren o salgan de ellas.
En este proceso el potasio y el calcio son fundamentales para el funcionamiento de ese mecanismo físico-químico de intercambio. Además, este elemento ayuda a retener el agua dentro de las células a fin de que no se deshidrate y ocasione la muerte del organismo.
Ser humano y otros animales
El potasio es un elemento indispensable para diversos procesos funcionales en el organismo, como el funcionamiento del corazón, movimientos musculares y actividad del sistema nervioso. Así como también que cada célula sea capaz de absorber nutrientes y expulsar desechos.
Por otra parte, un exceso de potasio también acarrea inconvenientes al ser humano, ya que puede alterar el funcionamiento del corazón y los riñones.
Plantas
El potasio es uno de los 3 macroelementos fundamentales para la nutrición vegetal, junto con el nitrógeno y el fósforo. De hecho, después del nitrógeno, el potasio es el elemento que absorben en mayor cantidad las plantas.
Los principales procesos del funcionamiento de las plantas dependen del potasio, tal como la apertura y cierre de los estomas, así como la fotosíntesis. Estas son las microscópicas aberturas en las hojas por donde se da el intercambio de gases. De igual forma se requiere potasio para la producción de enzimas y otras proteínas.
Producción de alimentos
Debido a lo anterior, el potasio es de gran importancia para la producción agrícola, por lo que se añade como fertilizante cuando escasea en el suelo.
Así, la formula más común de fertilizante se denomina NPK, es decir Nitrógeno, Fósforo y Potasio, por sus símbolos químicos. En este sentido la obtención y procesamiento del potasio para la producción de fertilizantes es una actividad económica relevante.
Otros usos industriales
Adicionalmente, el potasio tiene infinidad de usos industriales, ya que se emplea en la producción del vidrio templado y como aditivo en alimentos. Por otra parte, el superóxido de potasio permite el suministro de oxígeno en submarinos y naves espaciales.
Referencias
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