CICLOS BIOGEOQUÍMICO

SPROFª JANAINA DAL MAS

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

DEFINIÇÃO

Trata-se de movimentos cíclicos que envolvem elementos

químicos presentes no meio biológico e o ambiente geológico;

Elementos que são necessários ao desenvolvimento dos tecidos

vivos;

BIO GEO

QUÍMICOPorque os organismos vivos interagem no processo de síntese orgânica e decomposição dos elementos

Porque o meio terrestre é a fonte dos elementos

Porque são ciclos de elementos químicos

Elementos químicos mais presentes nos seres vivos ( % por peso)

As principais características observadas nos ciclos biogeoquímicos são: Um deposito geológico (Atmosfera ou litosfera);

Inclusão dos seres vivos (vegetais, animais e microrganismos);

Trocas químicas;

Movimento do elemento químico desde o meio físico até os organismos e seu retorno a este.

Para a ecologia, o fator mais importante de um ciclo biogeoquímicos é o fato de que os componentes bióticos e abióticos aparecem intimamente entrelaçados.

Ciclos Gasosos - o depósito está na atmosfera ou hidrosfera, composto dos seguintes nutrientes:

Ciclos Sedimentares - depósito está na crosta terrestre, composto dos seguintes nutrientes:

Desta forma os ciclos biogeoquímicos podem ser divididos em dois tipos:

Ciclos (de nutrientes) gasosos

Cujo depósito ou reservatório geológico é a atmosfera: (rápidos e fechados) - Ciclo do Carbono; - Ciclo do Oxigênio; - Ciclo do Nitrogênio

Ciclos (de nutrientes) sedimentares Cujo reservatório geológico são as rochas sedimentares: ( lentos) - Ciclo do Fósforo; - Ciclo do Enxofre.

A participação antrópica nos ciclos biogeoquímicos dá-se pela utilização do ar, da água e do solo como sumidouro de seus despejos

CICLO DO CARBONO

O elemento carbono (C) é o principal constituinte de tudo o que é

orgânico e embora o dióxido de carbono (CO2) represente apenas

0,35% dos gases que compõem a atmosfera, o carbono é um

elemento que nos últimos anos tem provocado mudanças profundas

em todo a terra.

O Ciclo do carbono se inicia a partir do momento em que as plantas,

ou outros organismos autótrofos, absorvem o gás carbônico da

atmosfera e o utilizam na fotossíntese (ou quimiossíntese no caso

de alguns organismos) incorporando-o às suas moléculas. Então o

carbono passa para o próximo nível trófico quando os animais

herbívoros ingerem as plantas e absorvem parte do carbono

incorporado na forma de açúcares.

Corresponde cerca de 0,03% do ar atmosférico.

É utilizado pelas plantas e algas no processo fotossintético.

Liberado pelos seres vivos no processo respiratório.

Favorece a retenção de calor na atmosfera e o seu excesso é uma

das causas do aumento do aquecimento global.

Parte dos restos de animais e vegetais pode não sofrer

decomposição e transformar-se em combustíveis fósseis (carvão e

petróleo). Boa parte do carbono que estava preso durante milhões

de anos nessas substâncias, está sendo devolvido à atmosfera,

através da queima de combustíveis.

Em conseqüência destas queimas, a concentração de CO2 na

atmosfera aumentou nos últimos anos

EFEITO ESTUFA

O efeito estufa é hoje  uma das principais preocupações de governos e de instituições internacionais ligadas ao problema ambiental. O gás carbônico é o principal responsável pelo efeito estufa, mas há outros gases que contribuem para a ocorrência desse fenômeno, como o gás metano(CH4 e o CFC (clorofluorcarbono, um gás sintético) , chamado de freon e usado em sistemas de refrigeração.

Com a Revolução Industrial no século XVIII, houve grande aumento da concentração de gás carbônico na atmosfera devido à combustão de carvão mineral nas indústrias. O problema foi agravado com a introdução dos veículos motorizados (uso de outro combustível fóssil, a gasolina) e também com o aumento dos desmatamentos e das queimadas na natureza. Com tudo isso, o efeito estufa se intensificou. Ele ajuda a terra a manter parte do calor conseguido com a luz solar. evitando que ela se resfrie demais. Porém, quando intensificado pelo aumento da concentração de certos gases na atmosfera, ele provoca o gradual aquecimento do planeta, que pode gerar problemas.

Tudo bem! Por enquanto estou entendendo.

Ufa! Obrigada por entender.Podemos continuar?

CICLO DO OXIGÊNIO

O Oxigênio se distribui em três reservatórios: a atmosfera (os gases

que rodeiam a superfície da terra), a biosfera (os organismos vivos e

o seu ambiente próximo) e a litosfera (a parte sólida exterior da

terra);

O oxigênio é o elemento mais abundante na crosta terrestre e nos

oceanos, e o segundo na atmosfera;

Na atmosfera encontra-se como oxigênio diatômico/oxigênio

molecular (O2), dióxido de carbono (CO2), ozônio (O3), dióxido de

nitrogênio (NO2), monóxido de nitrogênio (NO), dióxido de enxofre

(SO2), etc.

Gás Oxigênio

Utilizado na respiração dos seres vivos.É liberado pelas plantas e algas no processo fotossintético, possibilitando sua renovação contínua no ambiente.

Ciclo do Oxigênio

Gás Oxigênio

Utilizado na respiração dos seres vivos.

É liberado pelas plantas e algas no processo fotossintético,

possibilitando sua renovação contínua no ambiente.

FLUXO DO OXIGÊNIO

A maior fonte do oxigênio presente na atmosfera e biosfera é a

fotossíntese que transforma dióxido de carbono e água em

oxigênio e açúcar;

6CO2 + 6H2O + energia → C6H12O6 + 6O2

O oxigênio também tem um ciclo entre a biosfera e a litosfera, através das conchas de carbonato de cálcio

(CaCO3) produzidas por organismos marinhos

A fotossíntese nos oceanos contribui aproximadamente com 45% do oxigênio total livre no ciclo do oxigênio. O crescimento da população de organismos que fazem fotossíntese é limitada principalmente pela disponibilidade de fósforo dissolvido

CICLO DO NITROGÊNIOO nitrogênio é um componente que entra na composição de duas

moléculas orgânicas de considerável importância para os seres vivos:

as proteínas e os ácidos nucléicos.

Embora presente em grande concentração no ar atmosférico,

essencialmente na combinação molecular N2, poucos são os

organismos que o assimilam nessa forma.

Apenas certas bactérias e algas cianofíceas podem retirá-lo do

ar na forma de N2 e incorporá-lo às suas moléculas orgânicas.

Algumas bactérias nitrificantes na superfície do solo realizam a

conversão do nitrogênio, transformam a amônia em nitratos,

disponibilizando esse elemento diretamente às plantas e

indiretamente aos animais, através das relações tróficas: produtor e

consumidor.

          As bactérias são as principais personagens do ciclo do nitrogênio. Veja alguns tipos mais comuns:

Fixadoras:AÇÃO:    N2     >>>     NO3

--    

     Vivem livres no solo ou em associação com leguminosas formando o que se chama BACTERIORRIZA. 

Desnitrificantes:AÇÃO:   NO3

--     >>>     N2

     Vivem no solo e ajudam a equilibrar o ciclo. (pseudomonas)

Decompositoras(amonização):AÇÂO:   Matéria Orgânica    >>>    NH3

Nitrificantes:

CICLO DO FÓSFORO o ciclo do fósforo é mais simples do que os ciclos do carbono e do

nitrogênio, pois não existem muitos compostos gasosos de fósforo,

apenas um composto de fósforo realmente importante para os seres

vivos que é o íon fosfato

O fósforo é o material genético constituinte das moléculas dos

ácidos ribonucléico (RNA) e desoxirribonucléico (DNA) e componente

dos ossos e dentes.

O fósforo aparece principalmente na forma de fosfato (PO4-3),

obtido a partir da degradação das rochas (minerais).

Drenado gradativamente para o mar, o fosfato passa por

processos de sedimentação, sendo incorporado às rochas. Podendo

retornar ao ecossistema terrestre por meio dos processos geológicos,

como a elevação do leito no mar ou o rebaixamento do nível das

águas.

Existem dois ciclos do fósforo que acontecem em escalas de tempo bem diferentes.

Uma parte do elemento recicla-se localmente entre o solo, as plantas, consumidores e decompositores, em uma escala de tempo relativamente curta, que podemos chamar “ciclo de tempo ecológico”.

Outra parte do fósforo ambiental sedimenta-se e é incorporada às rochas; seu ciclo envolve uma escala de tempo muito mais longa, que pode ser chamada “ciclo de tempo geológico”.

CICLO DO ENXOFRE

As proteínas dependem basicamente do enxofre. O enxofre é

encontrado no solo em combinações de sais de sulfato, sulfetos e

minério. Nas proximidades de vulcões, o enxofre é encontrado na sua

forma original, razão pela qual há muitas unidades de exploração

nestas regiões. O ciclo do enxofre compreende 6 etapas básicas:

a) As plantas absorvem compostos contendo enxofre além dos sulfatos

b) Na produção de aminoácidos das plantas o hidrogênio substitui o

oxigênio na composição dos sulfatos;

c) Os seres vivos se alimentam das plantas;

d) microorganismos decompõe os aminoácidos que contêm enxofre

nos restos de animais e plantas, criando sulfito de hidrogênio;

e) o enxofre é extraído do sulfito por bactérias e microorganismos;

f) sulfatos são produzidos pela ação de microorganismos na

combinação do enxofre com o oxigênio.

O ciclo do enxofre é complicado pelo grande número de estados de

oxidação que este elemento pode assumir, incluindo o sulfeto de

hidrogênio (H2S), dióxido de enxofre (SO2), sulfato (SO42–) e ácido

sulfúrico (H2SO4), entre outros;

Os processos inorgânicos são responsáveis por muitas destas

transformações;

Bactérias, que seqüestram o enxofre e/ou o liberam para o meio

ambiente;

As atividades humanas também liberam grandes quantidades de

enxofre, principalmente através da queima de combustíveis

fósseis;

Apresenta um ciclo com dois reservatórios: um maior, nos

sedimentos da crosta terrestre outro, menor, na atmosfera.

CICLO DA ÁGUA

Pode definir-se ciclo hidrológico como a seqüência fechada de

fenômenos pelos quais a água passa do globo terrestre para a

atmosfera, na fase de vapor, e regressa àquele, nas fases líquida e

sólida.

A água ocupa 70% da superfície da Terra. A maior parte, 97%, é

salgada. Apenas 3% do total é água doce, onde 77% está

congelada, 22% compõem-se de água subterrânea, o restante esta

na atmosfera, animais, plantas. Apenas 0,01% vai para os rios,

ficando disponível para uso

A água é uma das matérias-primas da fotossíntese: seus átomos

de hidrogênio irão fazer parte da glicose fabricada, e seus átomos

de oxigênio se unem para formar o O2 (gás oxigênio) liberado para

a atmosfera

O grande problema dos recursos hídricos é a sua irregularidade no

que se refere a distribuição espacial e as demandas, como mostram

as figuras a seguir.

ETAPAS DO CICLO HIDROLÓGICO

ALTERAÇÕES NO CICLO

O desmatamento e a retirada da cobertura vegetal deixa o solo

desprotegido, facilitando a erosão e o assoreamento dos rios, lagos

e lagoas

A erosão do solo deixa-o impróprio para a agricultura e atividades

pastoris e o assoreamento dos rios pode provocar enchentes

catastróficas

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