FACULDADES SANTO AGOSTINHO DE SETE LAGOAS
CURSO: ENGENHARIA AMBIENTAL – DISCIPLINA ECOLOGIA
TERCEIRO PERÍODO – Professor: Ramon Lamar
NOME: ___________________________________________________
FLUXO DE MATÉRIA NOS ECOSSISTEMAS
Ao contrário da energia, que não pode ser reaproveitada, a matéria
caminha na natureza de maneira cíclica. São os chamados ciclos
biogeoquímicos. Os ciclos mais importantes são o da água, do carbono
e do nitrogênio. Eventualmente, podem ser discutidos os ciclos do
oxigênio, do fósforo e do cálcio (que é similar ao dos demais sais
minerais).
CICLO DA ÁGUA
Importante observar o papel da vegetação em relação ao ciclo do
carbono. As plantas capturam o CO2, funcionando como drenos de CO2
(em especial as áreas agrícolas, áreas de reflorestamento e matas e
florestas jovens). Mas mesmo as florestas maduras armazenam
enormes quantidades de carbono. O desmatamento e as queimadas
interferem no ciclo provocando um aumento importante nos níveis de
CO2.
SUMIDOUROS OU RALOS DE CARBONO
Qualquer processo, atividade ou mecanismo que retire gases de efeito
estufa (ou seus precursores) da atmosfera, armazenando-os por um
período de tempo. Os sumidouros realizam o sequestro de carbono,
atuam como ralos, retirando da atmosfera mais carbono do que
emitem. São sumidouros de carbono as florestas e os oceanos. A ideia
dos sumidouros ganhou corpo em julho de 2001, quando em Bonn,
Alemanha, foi referendado o Protocolo de Quioto.
CICLO DO NITROGÊNIO
Um aspecto fundamental do ciclo da água diz respeito à pavimentação
das cidades (impermeabilização do solo) e sua influência no destino da
água das chuvas. A impermeabilização diminui muito a infiltração da
água das chuvas no solo. Sendo assim, mais água escorre pela
superfície provocando erosão, deslizamento de encostas e
enchentes. Mudanças na pavimentação dos espaços públicos, com
materiais de maior permeabilidade se fazem urgentes.
CICLO DO CARBONO
No esquema acima as fases 2+3, em conjunto, recebem o nome de nitrificação.
O componente central para o entendimento do ciclo do nitrogênio é o íon
nitrato (NO3-). As plantas necessitam dele como fonte de nitrogênio
para produzir seus aminoácidos (e proteínas), bases nitrogenadas dos
ácidos nucleicos, clorofila e muitas outras substâncias. Em geral, o
nitrato vem da oxidação da amônia liberada pelos animais (nitrificação),
mas também pode ser produzido por reações químicas na atmosfera e
por micro-organismos com capacidade de transformar N2 em nitratos
(fixação biológica).
Plantas insetívoras (“carnívoras”) evoluíram em ambientes pobres em
nitratos. Desenvolveram, no curso de sua evolução, mecanismos
especiais para a captura do nitrogênio presente em pequenos animais,
em especial os insetos.
Dionaea muscipula
O ponto de maior discussão no ciclo do carbono refere-se ao teor de
CO2 na atmosfera. De 1950 a 2013, o teor de gás carbônico na
atmosfera aumentou de 0,03% para 0,04%, o que provocou uma
preocupação com o efeito estufa. Hoje, admitimos que o efeito estufa é
benéfico, pois é o responsável pela manutenção da temperatura do
planeta em níveis adequados para a vida. Portanto, a preocupação
mudou de nome para o aquecimento global (global warming). O
aquecimento global seria o aumento exagerado da temperatura do
planeta, que poderia levar a várias catástrofes, em especial o degelo das
calotas polares levando ao aumento do nível dos oceanos.
Nódulos em raízes de
leguminosas contendo bactérias
fixadoras de nitrogênio.
Eletromicrografia mostrando as
bactérias do gênero Rhizobium
dentro de células das raízes de
uma leguminosa.
ALTERAÇÕES NO AMBIENTE
MAGNIFICAÇÃO TRÓFICA - BIOCONCENTRAÇÃO
A magnificação trófica, bioconcentração ou bioacumulação é o processo
caracterizado pela presença de pesticidas, poluentes metálicos e outras
substâncias tóxicas nas cadeias alimentares. Esses compostos, por não
serem biodegradáveis, permanecem nos ecossistemas e espalham-se pelos
diferentes níveis tróficos, interferindo no equilíbrio do meio ambiente.
Um exemplo comum de poluente que acarreta o fenômeno em questão é o
DDT - produto não-biodegradável utilizado como inseticida. Vale lembrar
que quando uma substância tóxica se difunde nas cadeias alimentares, ela é
repassada aos outros níveis tróficos (de um produtor para um consumidor,
por exemplo) sempre de forma acumulativa e crescente.
À medida que perde-se energia ao longo da cadeia alimentar, a
concentração de alguns poluentes como metais pesados e inseticidas
aumenta.
EUTROFIZAÇÃO
A eutrofização é o crescimento excessivo das plantas aquáticas (planctônicas
ou aderidas) a níveis tais que sejam considerados como causadores de
interferências com os usos desejáveis do corpo d’água. O principal fator de
estímulo é o excesso de nutrientes no corpo d’água, principalmente nitrogênio e
fósforo.
Uma grande elevação do aporte de N e P ao lago ou represa provoca uma
elevação nas populações de algas e outras plantas (macrófitas). Dependendo da
capacidade de assimilação do corpo d’água, a comunidade vegetal pode atingir
um contingente bastante elevado, trazendo uma série de problemas. Em um
período de elevada insolação, as algas poderão atingir superpopulações,
constituindo uma camada superficial, similar a um caldo verde. Esta camada
impede a penetração da energia luminosa nas camadas inferiores do corpo
d’água, causando a morte das algas situadas nestas regiões. A morte destas
algas traz, em si, uma série de outros problemas. Estes eventos de superpopulação de algas são denominados floração das águas ou bloom.
PROBLEMAS DA EUTROFIZAÇÃO
São os seguintes os principais efeitos indesejáveis da eutrofização:
Problemas estéticos e recreacionais. Diminuição do uso da água para
recreação, redução geral na atração turística, crescimento excessivo da
vegetação, distúrbios com mosquitos e insetos, maus odores e morte de peixes
Condições anaeróbias no fundo do corpo d’água. O aumento da
produtividade do corpo d’água causa uma elevação da concentração de
bactérias heterotróficas, que se alimentam da matéria orgânica das algas e de
outros micro-organismos mortos, consumindo oxigênio dissolvido do meio líquido.
No fundo do corpo d’água predominam condições anaeróbias, devido à
sedimentação da matéria orgânica, e à reduzida penetração do oxigênio a estas
profundidades, bem como à ausência de fotossíntese. Com a anaerobiose,
predominam condições redutoras, com compostos e elementos no estado
reduzido: o ferro e o manganês encontram-se na forma solúvel, complicando o
abastecimento de água; o fosfato encontra-se também na forma solúvel,
representando uma fonte de fósforo para as algas e o gás sulfídrico (H2S) causa
problemas de toxicidade e maus odores.
Condições anaeróbias no corpo d’água como um todo. Dependendo do grau
de crescimento bacteriano, pode ocorrer, em períodos de mistura total da massa
líquida ("reviravolta") ou de ausência de fotossíntese (período noturno), mortandade de peixes e reintrodução dos compostos reduzidos em toda a massa
líquida, com grande deterioração da qualidade da água.
Mortandades de peixes. A mortandade de peixes pode ocorrer em função de
anaerobiose e toxicidade por amônia. Em condições de pH elevado (frequentes
durante os períodos de elevada fotossíntese), a amônia apresenta-se em grande
parte na forma livre (NH3), tóxica aos peixes, ao invés de na forma ionizada
(NH4+), não tóxica.
Maior dificuldade e elevação nos custos de tratamento da água. A presença
excessiva de algas afeta o tratamento da água captada no lago ou represa,
devido à necessidade de remoção das algas, remoção de cor, sabor e odor,
maior consumo de produtos químicos e lavagens mais frequentes dos filtros
Problemas com o abastecimento de águas industrial. Elevação dos custos
para o abastecimento de água industrial.
Toxicidade das algas. Rejeição da água para abastecimento humano e animal
em razão da presença de toxinas de certas algas.
Alteração na qualidade e quantidade de peixes de valor comercial.
Redução na navegação e capacidade de transporte. O crescimento excessivo
de macrófitas enraizadas interfere com a navegação.
Desaparecimento gradual do lago como um todo. Em decorrência da
eutrofização e do assoreamento, aumenta a acumulação de matérias e de
vegetação, e o lago se torna cada vez mais raso, até vir a desaparecer. Esta
tendência de desaparecimento de lagos (conversão a brejos ou áreas
pantanosas) é irreversível, porém usualmente extremamente lenta. Com a
interferência do homem, o processo pode se acelerar abruptamente. Caso não
haja um controle na fonte e/ou dragagem do material sedimentado, o corpo
d’água pode desaparecer com relativa rapidez.
adaptado de VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas
e ao tratamento de esgotos. DESA-UFMG.1996