3.2 Ciclo do carbono -...
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328 O que são combustíveis fósseis? Grande quantidade de carbono foi acumulada na Terra principalmente entre os períodos de 350 a 65 milhões de anos atrás, no corpo de seres que morreram e não sofreram decomposição. Quando o ser humano descobriu que esses materiais poderiam ser usados como fonte de energia, passou a deno- miná-los combustíveis fósseis, pois se formaram a partir do corpo de seres que viveram em outro período geológico da Terra. O carbono acumulado nos combustíveis fósseis não provém do período recente, tendo sido retira- do dos ecossistemas há muito tempo. Com a queima desses combustíveis ocorreu liberação desse car- bono acumulado, o que tem contribuído para aumentar a quantidade de gás carbônico na atmosfera. Os combustíveis fósseis provêm de depósitos formados pelos corpos de organismos que morreram e que foram rapidamente soterrados por várias camadas de sedimentos. Movimentos das placas litos- corpo dos seres vivos, seja como solvente ou como os produtores e, por meio da cadeia alimentar, para os consumidores e decompositores. Pela respiração, parte da água retorna ao meio ambiente. Os animais liberam, por meio da transpiração, da excreção e das fezes, parte da água que absorvem ou ingerem. Organismos mortos Respiração das raízes Decomposição Dióxido de carbono na atmosfera Respiração vegetal CICLO DO CARBONO Respiração animal Respiração de organismos do solo CO 2 liberado da queima de combustíveis Alimentos para animais Assimilação pelas plantas: fotossíntese Esquema simplificado do ciclo do carbono. (Elementos representados em diferentes escalas.) 3.2 Ciclo do carbono O gás carbônico é encontrado na atmosfera na proporção aproximada de 0,03% e também em pro- porção semelhante dissolvido nas águas superficiais de mares, rios e lagos. O ciclo do carbono consiste na fixação desse ele- mento pelos seres autótrofos por meio da fotossíntese ou da quimiossíntese, processos que incorporam o car- bono das moléculas de CO do meio a moléculas orgâ- nicas que ficam disponíveis para os produtores e, atra- vés da cadeia alimentar, para os consumidores e decom- positores. Por meio da respiração ou da fermentação, o CO retorna para o meio ambiente. O gás carbônico também é liberado para a atmosfera na queima de com- bustíveis fósseis, representados pelo carvão mineral e derivados de petróleo como gasolina e óleo diesel. O ciclo do carbono está esquematizado na figu- ra a seguir: 329 3.3. Ciclo do oxigênio O átomo do elemento químico oxigênio não participa apenas da composição da água e do gás car- bônico, mas também de numerosos compostos orgâ- nicos e inorgânicos. Na atmosfera e na hidrosfera ele é encontrado também sob a forma de substância pura, simples, de fórmula O , um gás liberado pelos organismos fotossintetizantes, por meio da fotossín- tese, sendo utilizado para a respiração de plantas, animais e outros organismos aeróbios. Desse proces- so resulta a produção de gás carbônico. A manutenção das taxas de oxigênio e de gás carbônico no ambiente depende desses dois proces- sos: fotossíntese e respiração. A fotossíntese é reali- zada somente pelos seres clorofilados, durante o dia; a respiração é um processo contínuo, realizado pelos seres aeróbios, durante o dia e à noite. féricas (movimentos tectônicos) e novas camadas de sedimentos colocaram esses depósitos geralmen- te a grandes profundidades. Assim, soterrados em ambientes sem oxigênio, a matéria orgânica acu- mulada foi bastante compactada ao longo de milhares de anos. Essa compactação gerou não só gran- des pressões como também grande aquecimento dessa matéria orgânica. Temperaturas superiores a 100 ºC não são raras, pois a temperatura da crosta terrestre em direção ao centro da Terra aumenta cerca de 3 ºC a cada 100 m de profundidade. Nesse ambiente, a matéria orgânica do corpo dos seres vivos passou a sofrer lento processo de transformações químicas sob os efeitos do calor e da pressão, dando origem ao carvão mineral, ao petróleo e ao gás natural. O carvão mineral foi formado principalmente a partir de plantas terrestres vasculares que vive- ram em regiões pantanosas. Grandes depósitos de carvão formaram-se no período Carbonífero (entre 350 e 280 milhões de anos atrás) no Hemisfério Norte e entre os períodos Carbonífero e Permiano (350 a 225 milhões de anos atrás) no Hemisfério Sul. Mais recentemente, no final do período Cretáceo e início do Terciário (100 a 15 milhões de anos atrás), formaram-se depósitos em diversas áreas dos EUA, América do Sul, Indonésia e Nova Zelândia. O petróleo e o gás natural provêm de organismos marinhos ou de água doce, especialmente do plâncton. O petróleo foi formado ao longo de milhares de anos em locais onde esses depósitos foram soter- rados e ficaram submetidos a temperaturas entre 60 e 120 ºC. Em locais em que esse petróleo ficou submetido a temperaturas acima de 150 ºC ocorreu a quebra das longas cadeias de carbono das molé- culas presentes no petróleo, originando gás natural, composto principalmente de metano, etano, pro- pano e butano. O gás natural pode surgir também a partir da transformação de depósitos nos quais houve o soter- ramento de grande quantidade de animais. Nos dois casos mencionados esse gás é caracterizado por conter altas proporções de metano e propano e é chamado gás úmido. Outra maneira de produção de gás natural é a partir de depósitos fósseis com predomínio de seres fotossintetizantes, que foram soterrados há milhares de anos e submetidos a temperaturas entre 120 e 200 ºC. O gás formado nesse processo é chamado gás seco e contém cerca de 90% de metano, junto com pequena quantidade de propano e butano. Entretanto, a maior parte do gás natural usado atualmente como combustível não é formada nesses depósitos, que geralmente se encontram há mais de 4000 m de profundidade na crosta. O gás natural provém de depósitos mais superficiais, que não estão submetidos a temperaturas tão elevadas e a pressões tão grandes, e é decorrente da decomposição bacteriana da matéria orgâni- ca acumulada. O gás proveniente da decomposição bacteriana contém cerca de 99% de metano. 3 3 3 32 2 2 2 28 8 8 8 A água participa de vários processos dentro do corpo dos seres vivos, seja como solvente ou como reagente ou produto de reações químicas. Como reagente, a água participa, por exemplo, da fotos- síntese, e seus átomos de hidrogênio serão incorpo- rados à matéria orgânica que fica disponível para os produtores e, por meio da cadeia alimentar, para os consumidores e decompositores. Pela respiração, parte da água retorna ao meio ambiente. As plantas liberam parte da água que absorvem, principalmente pela transpiração, processo importan- te não só para resfriar o corpo da planta, como tam- bém para a condução da seiva bruta até as folhas. Os animais liberam, por meio da transpiração, da excreção e das fezes, parte da água que absorvem ou ingerem. Esquema simplificado do ciclo do carbono. (Elementos representados em diferentes escalas.) 3.2 Ciclo do carbono O gás carbônico é encontrado na atmosfera na proporção aproximada de 0,03% e também em pro- porção semelhante dissolvido nas águas superficiais de mares, rios e lagos. O ciclo do carbono consiste na fixação desse ele- mento pelos seres autótrofos por meio da fotossíntese ou da quimiossíntese, processos que incorporam o car- bono das moléculas de CO 2 do meio a moléculas orgâ- nicas que ficam disponíveis para os produtores e, atra- vés da cadeia alimentar, para os consumidores e decom- positores. Por meio da respiração ou da fermentação, o CO 2 retorna para o meio ambiente. O gás carbônico também é liberado para a atmosfera na queima de com- bustíveis fósseis, representados pelo carvão mineral e derivados de petróleo como gasolina e óleo diesel . O ciclo do carbono está esquematizado na figu- ra a seguir: 3.3. Ciclo do oxigênio O átomo do elemento químico oxigênio não participa apenas da composição da água e do gás car- bônico, mas também de numerosos compostos orgâ- nicos e inorgânicos. Na atmosfera e na hidrosfera ele é encontrado também sob a forma de substância pura, simples, de fórmula O 2 , um gás liberado pelos organismos fotossintetizantes, por meio da fotossín- tese, sendo utilizado para a respiração de plantas, animais e outros organismos aeróbios. Desse proces- so resulta a produção de gás carbônico. A manutenção das taxas de oxigênio e de gás carbônico no ambiente depende desses dois proces- sos: fotossíntese e respiração. A fotossíntese é reali- zada somente pelos seres clorofilados, durante o dia; a respiração é um processo contínuo, realizado pelos seres aeróbios, durante o dia e à noite.
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O que são combustíveis fósseis?Grande quantidade de carbono foi acumulada na Terra principalmente entre os períodos de 350 a
65 milhões de anos atrás, no corpo de seres que morreram e não sofreram decomposição. Quando o
ser humano descobriu que esses materiais poderiam ser usados como fonte de energia, passou a deno-
miná-los combustíveis fósseis, pois se formaram a partir do corpo de seres que viveram em outro
período geológico da Terra.
O carbono acumulado nos combustíveis fósseis não provém do período recente, tendo sido retira-
do dos ecossistemas há muito tempo. Com a queima desses combustíveis ocorreu liberação desse car-
bono acumulado, o que tem contribuído para aumentar a quantidade de gás carbônico na atmosfera.
Os combustíveis fósseis provêm de depósitos formados pelos corpos de organismos que morreram
e que foram rapidamente soterrados por várias camadas de sedimentos. Movimentos das placas litos-
A água participa de vários processos dentro docorpo dos seres vivos, seja como solvente ou comoreagente ou produto de reações químicas. Comoreagente, a água participa, por exemplo, da fotos-síntese, e seus átomos de hidrogênio serão incorpo-rados à matéria orgânica que fica disponível paraos produtores e, por meio da cadeia alimentar, paraos consumidores e decompositores. Pela respiração,parte da água retorna ao meio ambiente.
As plantas liberam parte da água que absorvem,principalmente pela transpiração, processo importan-te não só para resfriar o corpo da planta, como tam-bém para a condução da seiva bruta até as folhas.
Os animais liberam, por meio da transpiração,da excreção e das fezes, parte da água que absorvemou ingerem.
Organismosmortos
Respiraçãodas raízes
Decomposição
Dióxido de carbonona atmosfera
Respiraçãovegetal
CICLO DO CARBONO
Respiraçãoanimal
Respiração deorganismos
do solo
CO2 liberadoda queima decombustíveis
Alimentos paraanimais
Assimilação pelas plantas: fotossíntese
Esquema simplificado do ciclo do carbono. (Elementos representados em diferentes escalas.)
3.2 Ciclo do carbonoO gás carbônico é encontrado na atmosfera na
proporção aproximada de 0,03% e também em pro-porção semelhante dissolvido nas águas superficiaisde mares, rios e lagos.
O ciclo do carbono consiste na fixação desse ele-mento pelos seres autótrofos por meio da fotossínteseou da quimiossíntese, processos que incorporam o car-bono das moléculas de CO2 do meio a moléculas orgâ-nicas que ficam disponíveis para os produtores e, atra-vés da cadeia alimentar, para os consumidores e decom-positores. Por meio da respiração ou da fermentação, oCO2 retorna para o meio ambiente. O gás carbônicotambém é liberado para a atmosfera na queima de com-bustíveis fósseis, representados pelo carvão mineral ederivados de petróleo como gasolina e óleo diesel.
O ciclo do carbono está esquematizado na figu-ra a seguir:
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3.3. Ciclo do oxigênio
O átomo do elemento químico oxigênio nãoparticipa apenas da composição da água e do gás car-bônico, mas também de numerosos compostos orgâ-nicos e inorgânicos. Na atmosfera e na hidrosfera eleé encontrado também sob a forma de substânciapura, simples, de fórmula O2, um gás liberado pelosorganismos fotossintetizantes, por meio da fotossín-
tese, sendo utilizado para a respiração de plantas,animais e outros organismos aeróbios. Desse proces-so resulta a produção de gás carbônico.
A manutenção das taxas de oxigênio e de gáscarbônico no ambiente depende desses dois proces-sos: fotossíntese e respiração. A fotossíntese é reali-zada somente pelos seres clorofilados, durante o dia;a respiração é um processo contínuo, realizado pelosseres aeróbios, durante o dia e à noite.
féricas (movimentos tectônicos) e novas camadas de sedimentos colocaram esses depósitos geralmen-
te a grandes profundidades. Assim, soterrados em ambientes sem oxigênio, a matéria orgânica acu-
mulada foi bastante compactada ao longo de milhares de anos. Essa compactação gerou não só gran-
des pressões como também grande aquecimento dessa matéria orgânica. Temperaturas superiores a
100 ºC não são raras, pois a temperatura da crosta terrestre em direção ao centro da Terra aumenta
cerca de 3 ºC a cada 100 m de profundidade. Nesse ambiente, a matéria orgânica do corpo dos seres
vivos passou a sofrer lento processo de transformações químicas sob os efeitos do calor e da pressão,
dando origem ao carvão mineral, ao petróleo e ao gás natural.
O carvão mineral foi formado principalmente a partir de plantas terrestres vasculares que vive-
ram em regiões pantanosas. Grandes depósitos de carvão formaram-se no período Carbonífero (entre
350 e 280 milhões de anos atrás) no Hemisfério Norte e entre os períodos Carbonífero e Permiano (350
a 225 milhões de anos atrás) no Hemisfério Sul. Mais recentemente, no final do período Cretáceo e
início do Terciário (100 a 15 milhões de anos atrás), formaram-se depósitos em diversas áreas dos
EUA, América do Sul, Indonésia e Nova Zelândia.
O petróleo e o gás natural provêm de organismos marinhos ou de água doce, especialmente do
plâncton.
O petróleo foi formado ao longo de milhares de anos em locais onde esses depósitos foram soter-
rados e ficaram submetidos a temperaturas entre 60 e 120 ºC. Em locais em que esse petróleo ficou
submetido a temperaturas acima de 150 ºC ocorreu a quebra das longas cadeias de carbono das molé-
culas presentes no petróleo, originando gás natural, composto principalmente de metano, etano, pro-
pano e butano.
O gás natural pode surgir também a partir da transformação de depósitos nos quais houve o soter-
ramento de grande quantidade de animais. Nos dois casos mencionados esse gás é caracterizado por
conter altas proporções de metano e propano e é chamado gás úmido.
Outra maneira de produção de gás natural é a partir de depósitos fósseis com predomínio de seres
fotossintetizantes, que foram soterrados há milhares de anos e submetidos a temperaturas entre 120
e 200 ºC. O gás formado nesse processo é chamado gás seco e contém cerca de 90% de metano, junto
com pequena quantidade de propano e butano.
Entretanto, a maior parte do gás natural usado atualmente como combustível não é formada
nesses depósitos, que geralmente se encontram há mais de 4 000 m de profundidade na crosta. O
gás natural provém de depósitos mais superficiais, que não estão submetidos a temperaturas tão
elevadas e a pressões tão grandes, e é decorrente da decomposição bacteriana da matéria orgâni-
ca acumulada. O gás proveniente da decomposição bacteriana contém cerca de 99% de metano.
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A água participa de vários processos dentro docorpo dos seres vivos, seja como solvente ou comoreagente ou produto de reações químicas. Comoreagente, a água participa, por exemplo, da fotos-síntese, e seus átomos de hidrogênio serão incorpo-rados à matéria orgânica que fica disponível paraos produtores e, por meio da cadeia alimentar, paraos consumidores e decompositores. Pela respiração,parte da água retorna ao meio ambiente.
As plantas liberam parte da água que absorvem,principalmente pela transpiração, processo importan-te não só para resfriar o corpo da planta, como tam-bém para a condução da seiva bruta até as folhas.
Os animais liberam, por meio da transpiração,da excreção e das fezes, parte da água que absorvemou ingerem.
Organismosmortos
Respiraçãodas raízes
Decomposição
Dióxido de carbonona atmosfera
Respiraçãovegetal
CICLO DO CARBONO
Respiraçãoanimal
Respiração deorganismos
do solo
CO2 liberadoda queima decombustíveis
Alimentos paraanimais
Assimilação pelas plantas: fotossíntese
Esquema simplificado do ciclo do carbono. (Elementos representados em diferentes escalas.)
3.2 Ciclo do carbonoO gás carbônico é encontrado na atmosfera na
proporção aproximada de 0,03% e também em pro-porção semelhante dissolvido nas águas superficiaisde mares, rios e lagos.
O ciclo do carbono consiste na fixação desse ele-mento pelos seres autótrofos por meio da fotossínteseou da quimiossíntese, processos que incorporam o car-bono das moléculas de CO2 do meio a moléculas orgâ-nicas que ficam disponíveis para os produtores e, atra-vés da cadeia alimentar, para os consumidores e decom-positores. Por meio da respiração ou da fermentação, oCO2 retorna para o meio ambiente. O gás carbônicotambém é liberado para a atmosfera na queima de com-bustíveis fósseis, representados pelo carvão mineral ederivados de petróleo como gasolina e óleo diesel.
O ciclo do carbono está esquematizado na figu-ra a seguir:
3.3. Ciclo do oxigênio
O átomo do elemento químico oxigênio nãoparticipa apenas da composição da água e do gás car-bônico, mas também de numerosos compostos orgâ-nicos e inorgânicos. Na atmosfera e na hidrosfera eleé encontrado também sob a forma de substânciapura, simples, de fórmula O2, um gás liberado pelosorganismos fotossintetizantes, por meio da fotossín-
tese, sendo utilizado para a respiração de plantas,animais e outros organismos aeróbios. Desse proces-so resulta a produção de gás carbônico.
A manutenção das taxas de oxigênio e de gáscarbônico no ambiente depende desses dois proces-sos: fotossíntese e respiração. A fotossíntese é reali-zada somente pelos seres clorofilados, durante o dia;a respiração é um processo contínuo, realizado pelosseres aeróbios, durante o dia e à noite.
