UFCG / CTRN
UNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA CIVIL
Márcia Maria Rios Ribeiro
Zédna Mara de Castro Lucena Vieira
Mestrando: Danniel Cláudio de Araújo
MÓDULO I
ECOLOGIA GERAL
6. Ciclos Biogeoquímicos
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
Porque os organismos
vivos
interagem
no
processo
de
síntese
orgânica e decomposição
dos elementos
GEO
Porque o meio
terrestre é a fonte
principal
dos
elementos
QUÍMICOS
Porque são ciclos
de elementos
químicos
Elementos químicos mais presentes nos seres vivos ( % por peso)
Fonte: BIOLOGIA – BSCS: versão Verde, vol.1, 1979

Ciclos Gasosos - o depósito está na atmosfera ou hidrosfera, composto dos
seguintes nutrientes:
Oxigênio
Reservatório é a atmosfera
Carbono
Grande reservatório está na hidrosfera, na forma de gás carbônico,
embora também esteja presente na atmosfera;
Nitrogênio
Reservatório é a atmosfera.
 Ciclos Sedimentares - depósito está na crosta terrestre, composto dos
seguintes nutrientes:
Água
Os depósitos são o mar, rios, lagos, rochas sedimentares.
₢Fósforo
Os reservatórios são as rochas formadas em remotas eras geológicas.
Enxofre
O maior reservatório são as rochas e sedimentos.
As principais características observadas nos ciclos
biogeoquímicos são:
• Um deposito, ou reservatório (Atmosfera ou litosfera);
• Inclusão dos seres vivos (vegetais, animais e microrganismos);
• Câmbios químicos;
• 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.
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 –
quase não ocorre perda de elementos nutrientes)
- Ciclo do Carbono;
- Ciclo do Oxigênio;
- Ciclo do Nitrogênio
Ciclos (de nutrientes) sedimentares
Cujo reservatório geológico são as rochas sedimentares: ( lentos – devido o seu acesso
limitado aos seres vivos)
- 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.
Ciclo do Carbono

Uma parte do CO2 do ar combina-se com a
chuva formando ácido carbônico (H2CO3). No
solo, este passa a bicarbonato de (HCO3) e ,
posteriormente, a carbonato (CO3). Este reage
com os ácidos existentes no solo, liberando
CO2 para a atmosfera.

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
Ciclo do Carbono
EFEITO ESTUFA
O efeito estufa é hoje uma das principais
preocupações
instituições
de
governos
internacionais
problema ambiental.
e
de
ligadas
ao
Resultados de medições de concentração a partir de 1750, obtidos pela análise de
ar contido em camada de gelo polar, e informações sobre o estoque florestal,
obtidos do exame de anéis de crescimento de árvores, permitiram estabelecer uma
base de informações da qual se pode deduzir a contribuição dos combustíveis
fósseis para o carbono atmosférico
Fonte: Ferreira. em http://ecen.com/eee26/emis_omar.htm. pesquisado em 15/01/09
O carbono emitido pelas fontes bióticas e pelo uso da energia é parcialmente
absorvido nos sumidouros naturais (biomassa e oceanos), ficando o restante na
atmosfera. Esta última parte é a causa das preocupações a curto prazo. Naturalmente
é impossível “carimbar” o carbono conforme sua origem, de forma que um confronto
entre a emissão e a retenção na atmosfera referir-se-á ao carbono total em circulação.
Fonte: Ferreira. em http://ecen.com/eee26/emis_omar.htm. pesquisado em 15/01/09
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.
Ciclo do Oxigênio
FLUXO DO OXIGÊNIO

A maior fonte do oxigênio presente na atmosfera e biosfera vem da
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 NITROGÊNIO
O 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.
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.
Observação
 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 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.
Situação do Brasil
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
LINKS
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http://www.youtube.com/watch?v=XczYDPD
wc6A&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=B0ZOuM2
CKZE&feature=related