CICLOS BIOGEOQUÍMICOSCICLOS BIOGEOQUÍMICOS
• A Terra é um sistema quase fechado materialmente
• A Terra é um sistema aberto energeticamente
• Os elementos necessários à vida - água, carbono, oxigênio,
nitrogênio, etc. - passam por ciclos biogeoquímicos que
mantêm sua pureza e a capacidade de serem aproveitados
pelos seres vivos
CICLOS BIOGEOQUÍMICOSCICLOS BIOGEOQUÍMICOS
CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Porque os organismos vivos interagem no processo de síntese orgânica e decomposição dos elementos
Porque o meio terrestre é a fonte dos elementos
Porque são ciclos de elementos químicos
• A biogeoquímica é a ciência que estuda a troca ou a circulação de
matéria entre os componentes vivos e físico-químicos da biosfera
• Ciclos dos elementos químicos entre o meio biótico e o meio
abiótico
CICLOS BIOGEOQUÍMICOSCICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Ciclos Gasosos - o depósito está na atmosfera ou hidrosfera, composto dos seguintes nutrientes:
Oxigênio Reservatório é a atmosfera
CarbonoGrande reservatório está na hidrosfera, na forma de gás carbônico,
embora também esteja presente na atmosfera;
Nitrogênio Reservatório é a atmosfera.
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.
Ciclos Sedimentares - depósito está na crosta terrestre, composto dos seguintes nutrientes:
CICLOS BIOGEOQUÍMICOSCICLOS BIOGEOQUÍMICOS
• ALTERAÇÕES NOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
CICLO DO CARBONOCICLO DO CARBONO
• É uma sucessão de transformações que sofre o carbono ao longo do
tempo. É um ciclo de grande importância para a manutenção do clima
da Terra, e em todas as atividades básicas para a sustentação da vida
• A atmosfera e a hidrosfera são os reservatórios de carbono
• Concentração constante de CO2 no ar = é uma boa indicação de
que há um equilíbrio entre o seu consumo e a sua produção
O CO2 é absorvido pelas plantas, no
processo de fotossíntese. Passando a
fazer parte das substâncias orgânicas do
vegetal (açúcares, lipídios, proteínas,
ácidos nucléicos)
As plantas são ingeridas por animais.
Tanto as plantas quanto animais devolvem
o carbono ao ar sob forma de CO2,
subproduto da respiração
Morte de vegetais e animais: os
decompositores degradam esses restos
orgânicos, devolvendo o CO2 ao ar
CICLO DO CARBONOCICLO DO CARBONO
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 CARBONOCICLO DO CARBONO
As atividades humanas lançam CO2 na atmosfera numa velocidade cada
vez maior. A concentração de dióxido de carbono subiu 35% entre 2000
e 2006. Ao mesmo tempo, os processos naturais que poderiam reduzir
esse impacto - a capacidade de absorção das florestas e,
principalmente, dos oceanos - dão sinais de enfraquecimento
Entre 2000 e 2006, atividades humanas como a queima de combustíveis
fósseis e o desmatamento contribuíram com o lançamento de 4,1 bilhões
de toneladas de carbono na atmosfera, levando a uma taxa de
crescimento anual de 19,3 ppm (partes por milhão)
A atual concentração de CO2 é de 381 ppm, a maior dos últimos 650 mil
anos e provavelmente a maior dos últimos 20 milhões de anos
CICLO DO CARBONOCICLO DO CARBONO
Globo On Line (23/10/2007)
EFEITO ESTUFAEFEITO ESTUFA
O dióxido de carbono e o
monóxido de carbono ficam
concentrados em determinadas
regiões da atmosfera formando
uma camada que bloqueia a
dissipação do calor. Esta camada
de poluentes, tão visível nas
grandes cidades, funciona como
um isolante térmico do planeta
Terra. O calor fica retido nas
camadas mais baixas da
atmosfera trazendo graves
problemas ao planeta
EFEITO ESTUFA - CONSEQÜÊNCIASEFEITO ESTUFA - CONSEQÜÊNCIAS
Alterações nos Ecossistemas – extinção de espécies
Derretimento das Geleiras
Perdas na Produção Agrícola
Alterações nas Correntes Marinhas
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CICLO DO CARBONOCICLO DO CARBONO
CICLO DO OXIGÊNIOCICLO 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 OXIGÊNIOCICLO DO OXIGÊNIO
O oxigênio molecular (O2)
representa 20% da atmosfera
terrestre. Este oxigênio satisfaz
as necessidades de todos os
organismos terrestres que o
respiram no seu metabolismo
O principal fator na produção
de oxigênio é a fotossíntese, que
é responsável pela atual
atmosfera terrestre e pela
existência da vida
CICLO DO OXIGÊNIOCICLO DO OXIGÊNIO
99,5% está concentrado na crosta e manto da Litosfera
Na atmosfera apenas (0,49%), esta porcentagem representa cerca
de 20% da atmosfera. Uma parte muito menor do oxigênio está contida
na biosfera (0,01%)
FLUXO DO OXIGÊNIOFLUXO DO OXIGÊNIO
A maior fonte do oxigênio presente na atmosfera e biosfera é a
fotossíntese que transforma dióxido de carbono e água em
oxigênio e açúcar
6CO2 + 6H2O + energia → C6H12O6 + 6O2
CICLO DO OXIGÊNIOCICLO DO OXIGÊNIO
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
O fósforo (P) no oceano ajuda a regular a quantidade de oxigênio
atmosférico. O fósforo dissolvido nos oceanos é essencial para a
fotossíntese e um dos principais fatores limitantes.
CICLO DO NITROGÊNIOCICLO DO NITROGÊNIO
O nitrogênio é indispensável à vida, uma vez que entra na
constituição das proteínas e ácidos nucléicos. Admite-se que, no corpo
humano, 16% é constituídos de proteínas
A mais importante fonte de nitrogênio é a atmosfera. Cerca de 78%
do ar é formado por nitrogênio livre (N2)
Os únicos seres que fixam o nitrogênio são bactérias, cianobactérias
e fungos por apresentarem enzimas apropriadas para essa função
CICLO DO NITROGÊNIOCICLO DO NITROGÊNIO
O nitrogênio molecular, N2
ingressa no mundo vivo
graças à atividade dos
microrganismos fixadores,
as algas azuis e algumas
bactérias, que o
transformam em amônia
No processo de
nitrificação, outras
bactérias transformam a
amônia em nitritos e
nitratos
CICLO DO NITROGÊNIOCICLO DO NITROGÊNIO
Utilização por parte dos
vegetais dessas 3
substâncias, ocorrendo a
formação de compostos
nitrogenados, utilizados
pelos animais
O ciclo fecha-se a partir da
atividade de certas espécies
de bactérias, que efetuam a
desnitrificação e devolvem o
nitrogênio molecular, N2
para a atmosfera
CICLO DO NITROGÊNIOCICLO DO NITROGÊNIO
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CICLO DO NITROGÊNIOCICLO DO NITROGÊNIO
CICLO DO FÓSFOROCICLO DO FÓSFORO
O fósforo é o material genético constituinte das moléculas dos ácidos
ribonucléico (RNA) e desoxirribonucléico (DNA) e componente dos ossos e
dentes
Não existem muitos compostos gasosos de fósforo e, portanto, não há
passagem de fósforo pela atmosfera
Composto de fósforo realmente importante para os seres vivos: o íon
fosfato
CICLO DO FÓSFOROCICLO DO FÓSFORO
A decomposição devolve o fósforo que fazia parte da matéria orgânica ao solo
ou à água
As plantas obtêm fósforo do ambiente absorvendo os fosfatos dissolvidos na
água e no solo. Os animais obtêm fosfatos na água e no alimento, onde este
retorna ao ambiente através das excretas
O fosfato retido no solo, é reciclado pela plantas, consumidores e
decompositores
O fosfato arrastado para a água incorpora-se as rochas, e além disso, são
utilizados pelos vegetais
CICLO DO FÓSFOROCICLO DO FÓSFORO
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CICLO DO FÓSFOROCICLO DO FÓSFORO
CICLO DO ENXOFRECICLO DO ENXOFRE É um componente essencial das proteínas e fator determinante na
acidez da chuva, das águas superficiais e do solo
A maioria do enxofre da Terra está combinado em rochas e
minerais subterrâneos, tais como dissulfeto de ferro (pirita) o sulfato
de cálcio (gesso). Este enxofre inorgânico é liberado para a
atmosfera e para as águas pelo intemperismo, erupções vulcânicas e
emissões de vulcões marinhos
CICLO DO ENXOFRECICLO DO ENXOFRE O ciclo do enxofre é complicado pelo grande número
de estados de oxidação que este elemento pode
assumir, incluindo o sulfeto de hidrogênio (H2S),
dióxido de enxofre (SO2), sulfato (SO42–) e ácido
sulfúrico (H2SO4), entre outros
Os processos inorgânicos são responsáveis por
muitas destas transformações
Bactérias, que seqüestram o enxofre e/ou o liberam
para o meio ambiente
As atividades humanas também liberam grandes
quantidades de enxofre, principalmente através da
queima de combustíveis fósseis
Apresenta um ciclo com dois reservatórios: um maior,
nos sedimentos da crosta terrestre outro, menor, na
atmosfera.
CICLO DO ENXOFRECICLO DO ENXOFRE
CICLO DA ÁGUACICLO DA ÁGUA
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
CICLO DA ÁGUACICLO DA ÁGUA
86% da umidade atmosférica provem da evaporação dos oceanos
CICLO DA ÁGUACICLO DA ÁGUA
CICLO DA ÁGUACICLO DA ÁGUA
CICLO DA ÁGUACICLO DA ÁGUA
CICLO DA ÁGUACICLO DA ÁGUA
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
CICLO DA ÁGUACICLO DA ÁGUA
ALTERAÇÕES NO CICLO
CICLO DA ÁGUACICLO DA ÁGUA
ALTERAÇÕES NO CICLO
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