Ciclos Biogeoquímicos

Ciclos Biogeoquímicos

1. Carbono

   • 1. O carbono é retirado da atmosfera pela fotossíntese, e é passado de um nível trófico para outro por meio da cadeia alimentar
   • 2. A respiração celular e a decomposição devolvem o carbono para a atmosfera
   • 3. O carbono circula pela cadeia alimentar na forma de moléculas orgânicas e volta ao ambiente em forma de CO2
   • O ciclo do carbono é essencial para sobrevivência da vida no planeta, uma vez que o carbono é um elemento que faz parte da estrutura de todas as moléculas orgânicas. Além disso, esse elemento está presente em grande parte do material que compõe nosso planeta, como rochas, oceanos e a atmosfera
     • A ação do ser humano tem provocado um aumento do gás carbônico disponível na atmosfera, acentuando o efeito estufa e contribuindo para o aquecimento global. O aquecimento global é responsável por desencadear mudanças no nosso planeta, dentre as quais podemos citar o aumento do nível do mar, o derretimento de geleiras, as secas extremas e a perda de biodiversidade.
   • No ciclo geológico, o carbono movimenta-se pela atmosfera, hidrosfera e litosfera
     • No ciclo biológico, o carbono movimenta-se pelos seres vivos.

2. Oxigênio

   • 1. Organismos fotossintetizantes utilizam gás carbônico, na presença de luz solar, para formar moléculas orgânicas e liberam oxigênio, que é utilizado por seres vivos na respiração celular.
   • 2. Na respiração celular, utiliza-se oxigênio e libera-se gás carbônico. Também são formadas moléculas de água, as quais apresentam oxigênio na composição de sua molécula. Desse modo, o oxigênio utilizado na respiração retorna ao ambiente na forma de moléculas de água e gás carbônico.
   • 3. O oxigênio, sob a ação dos raios ultravioleta do Sol, dá origem ao ozônio, que forma a camada de ozônio. Essa camada diminui a incidência da radiação ultravioleta no planeta, funcionando como um verdadeiro filtro protetor.
   • O ciclo do oxigênio é afetado constantemente pelo homem. Nossa espécie é responsável pela liberação de uma grande quantidade de gás carbônico, o que afeta o equilíbrio entre esse gás e o oxigênio. Os principais eventos responsáveis pelo aumento dos níveis de gás carbônico são a queima de combustíveis fósseis e o desmatamento.

3. Água

   • Ocorre por meio das mudanças dos estados físicos e da movimentação da água pelos seres vivos e pelo meio ambiente. Esse ciclo depende diretamente da energia solar, dos movimentos de rotação da Terra e, até mesmo, da gravidade.
     • 1. O Sol é o responsável por proporcionar energia para que o ciclo aconteça. Sua luz provoca a evaporação da água presente na superfície terrestre. Em alguns locais, no entanto, a neve e o gelo sublimam, passando do estado sólido para o vapor, pulando as fases de fusão (sólido para o líquido) e de evaporação.
     • 2. A água, agora em estado gasoso, sobe para camadas mais altas da atmosfera, onde a temperatura é mais baixa. Ao alcançar determinada altitude, essa substância passa do estado de vapor para o líquido (condensação) e forma as nuvens, que são, na realidade, uma grande quantidade de gotículas de água. Em locais frios, essas gotículas podem solidificar-se e dar origem à neve ou ao granizo.
     • 3. Ao iniciar a chuva, processo também chamado de precipitação, a água começa a retornar para a superfície terrestre e é influenciada diretamente pela gravidade. Nesse momento, ela pode atingir rios, lagos e oceanos, infiltrar-se no solo e nas rochas ou pode ser impedida de voltar à superfície terrestre pela vegetação.
     • Os seres vivos possuem papel determinante no ciclo da água. Como todos os organismos possuem essa substância em seu corpo, a água também flui pelas cadeias alimentares. Além disso, as raízes das plantas absorvem água, e os animais obtêm essa substância bebendo-a ou retirando-a dos alimentos.
       • Os animais perdem água por meio de processos como a eliminação de urina e fezes, respiração e transpiração. Já as plantas perdem água por transpiração, processo em que vapor de água é liberado pelos estômatos (estruturas presentes na epiderme vegetal que atuam nas trocas gasosas), e por gutação, processo no qual a água eliminada encontra-se no estado líquido. Além disso, parte da água que fica incorporada nesses seres é eliminada durante o processo de decomposição.
     • É importante dizer que o ciclo da água varia de acordo com o local em que ele ocorre. Fatores como cobertura vegetal, altitude, temperatura e tipo de solo, por exemplo, afetam diretamente a quantidade de água envolvida no processo e a velocidade do ciclo.
       • O ciclo da água é importante porque garante que essa substância circule constantemente pelo ambiente, passando pelos organismos vivos e pelo meio físico. Como a água circula no ambiente, ela consegue suprir as necessidades dos seres vivos, que precisam diariamente dessa substância para o funcionamento adequado de seu organismo. Além disso, a permanência da água no ambiente é importante para algumas atividades realizadas pelos seres humanos, uma vez que ela é fundamental para a geração de energia, desenvolvimento da produção agrícola e agropecuária, diversas atividades industriais e algumas tarefas do dia a dia

4. Nitrogênio

   • 1. A fixação do nitrogênio atmosférico ocorre com a ajuda, principalmente, de bactérias do gênero Rhizobium, as quais vivem associadas às raízes de plantas leguminosas. Essas bactérias formam nódulos na região cortical das raízes dessas plantas, onde agem captando o nitrogênio atmosférico e transformando-o em amônia (NH3), que será utilizada pela planta. Essas bactérias estabelecem uma relação mutualística com o vegetal, fornecendo às plantas os sais de nitrogênio de que elas precisam, enquanto recebem delas a matéria orgânica que foi produzida no processo de fotossíntese.
     • Existe também a fixação física do nitrogênio. Nesse processo, o gás nitrogênio transforma-se em amônia em decorrência de fenômenos físicos, como relâmpagos e faíscas elétricas. As quantidades de amônia produzidas nesse processo, no entanto, são muito pequenas.
   • 2. O nitrogênio encontrado no solo é, muitas vezes, proveniente de materiais orgânicos mortos. Quando os decompositores começam a atuar na matéria orgânica nitrogenada, liberam amônia no ambiente. Essa amônia combina-se com a água do solo e forma o hidróxido de amônio, que se ioniza e produz o íon amônio e a hidroxila. Esse processo é conhecido como amonização ou amonificação.
   • 3. No processo de nitrificação, ocorre a oxidação da amônia em nitrito e, na sequência, em nitrato. Esse processo é realizado por bactérias que fazem quimiossíntese, ou seja, que utilizam a energia liberada na nitrificação para sintetizar suas substâncias orgânicas. As bactérias que realizam nitrificação são chamadas de bactérias nitrificantes.
     • O nitrato liberado pode ser absorvido, utilizado pelas plantas e convertido em compostos orgânicos. Desse modo, o nitrogênio entra na cadeia alimentar. Os animais conseguem adquirir nitrogênio por meio da alimentação.
   • No solo, existem bactérias chamadas desnitrificantes, que utilizam os nitratos e transformam-nos em gás nitrogênio por meio de um processo conhecido como desnitrificação. A desnitrificação garante a devolução do nitrogênio para a atmosfera.
   • O ciclo do nitrogênio é extremamente importante, pois garante a circulação do nitrogênio. Esse elemento químico é essencial para a formação de proteínas e de ácidos nucleicos, sendo fundamental, portanto, para a sobrevivência dos seres vivos.

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