Ciclos Biogeoquímicos


Ciclo em escala global, de elementos ou
substâncias químicas que necessariamente
contam com a participação de seres vivos.
Principais ciclos:
Água
 Carbono
 Oxigênio
 Nitrogênio

Ciclo da Água
PORQUE A ÁGUA É TÃO IMPORTANTE?
 Alta capacidade de absorver e reter calor
 É fundamental no metabolismo dos seres vivos (dissolve
compostos e reage para formar moléculas complexas)
 Alta tensão superficial:movimentação e retenção da
água em pequenos poros
 Solidificação: molécula que se expande ao congelar
Caso contrário: gelo afundaria e congelaria reservatórios
de água líquida de baixo para cima, modificaria
drasticamente os ecossistemas (células vivas se
romperiam com a contração da água congelada).
RESERVATÓRIOS GLOBAIS
Onde se localiza, qual a quantidade, e o tempo de residência
nos reservatórios da Biosfera?
Fonte: Botkin & Keller (2005)
IMPACTO HUMANO
Como o ser humano afeta o Ciclo da
Água?
 Avaliação das atividades agrícolas
 Usar a Análise Emergética: Diagramas Sistêmicos
1 –antes das interferências humanas
2 –após sistemas humanos
 Impacto Humano: diferença entre estas 2 etapas
IMPACTO HUMANO
Poluição da água de rios e aquíferos por efluentes agrícolas, industriais e
domésticos
 Resíduos (fezes, urina) de humanos e de animais
 Uso de fertilizantes e agrotóxicos no campo
 Efluentes da agroindústria
Ciclo da Água
 Pequeno ciclo: chuva – evaporação.
 Grande ciclo: - água absorvida pelos seres vivos (para o
metabolismo) – transpiração
OU
- Calotas polares – derretimento –
evaporação.
Ciclo da Água
Ciclo do Carbono
1. O gás carbônico é
fixado nas plantas –
glicose – que por sua
vez
respiram
eliminando-o novamente
à atmosfera.
2. O gás carbônico é
fixado nas plantas –
glicose – que serve de
alimento
para
ao
animais
(cadeia
alimentar) - que por sua
vez
respiram
eliminando-o novamente
3.
A
queima
de
à atmosfera.
combustíveis
elimina
gás
carbônico
na
natureza.
IMPORTÂNCIA DO CARBONO
Porque o carbono é importante?
 Base de construção de moléculas orgânicas
 Vida: membranas, DNA, tecidos, etc.
 Estoque de energia: açúcares, lipídeos, proteínas, petróleo,
carvão, gás, etc. etc.
 Regulação do clima: CO2 e CH4
Efeito estufa: importante para manutenção da
temperatura, aquecimento da Biosfera
IMPACTO HUMANO
 Impacto Humano: Mudanças no Ciclo Global do
carbono
1 – Mudança de uso da terra e decomposição da matéria
orgânica do solo (emissão de CO2 e CH4)
2 – Consumo de combustíveis fósseis e decomposição de
resíduos da economia humana (emissão de CO2 e CH4)
Principal implicação: elevação da
temperatura média global
Efeito estufa
Aumento da poluição (CO2) = aumento da
temperatura
Ciclo do Nitrogênio
 Constituinte das proteínas e ácidos nucléicos.
 Somente as bactérias do gênero Rhizobium são capazes de
fixar o nitrogênio do ar em amônia (NH3), que, por sua vez é
transformada em nitrito (NO2) pelas Nitrosomonas.
Finalmente, as bactérias do gênero Nitrobacter transformam
o nitrito em nitrato, que é absorvido pelas plantas.
NH3
N2
Rhizobium

NO2
Nitrosomonas
NO3
Nitrobacter
Os animais obterão o nitrogênio somente pela alimentação.
Ciclo do Nitrogênio
IMPORTÂNCIA DO NITROGÊNIO
 N2: 76% da composição da atmosfera
 Compostos de nitrogênio: fundamentais para
a vida (aminoácidos, proteínas em geral: tecidos
musculares, hormônios, DNA, etc.)
 N: Macro-nutriente essencial para os seres vivos
 Aquecimento global: ênfase ao ciclo do carbono (CO2 e CH4)
 N2O: óxido nitroso : gás de efeito
estufa
(molécula com 296 vezes P.A.G do CO2)
 Contaminação da água, eutrofização, chuva ácida, formação de
ozônio na troposfera (fertilizantes humanos).
Rodízio de culturas
Leguminosas
Rhizobium
nas raízes de
leguminosas
(fixação de
nitrogênio
atmosférico)
Cereais
Alternância
Transgênicos
Genes
responsáveis
pela fixação
do nitrogênio
Menores gastos com adubos, barateando os alimentos
Ciclo do oxigênio