Ciclos Biogeoquimicos

Os Ciclos Biogeoquímicos - resumo (com questões)

Os elementos químicos ora estão participando da estrutura de moléculas inorgânicas, na água, no solo ou no ar, ora estão compondo moléculas de substâncias orgânicas, nos seres vivos. Pela decomposição cadavérica ou por suas excreções e seus excrementos, tais substâncias se decompõem e devolvem ao meio ambiente os elementos químicos, já na forma de compostos inorgânicos.

O Ciclo do Carbono

Essencial para a atividade fotossintética dos seres clorofilados e para a manutenção do calor fornecido pelo Sol, o dióxido de carbono (CO2) entra na composição do ar atmosférico na proporção de 0,04%.

A atividade respiratória dos seres vivos e as combustões em geral, lançam anualmente mais de cinco bilhões de toneladas desse gás na atmosfera, provocando poluição.

O aumento significativo de gás carbônico na atmosfera vem provocando um aquecimento cada vez maior do planeta, reduzindo a perda de calor para o espaço exterior (efeito estufa).

Nos seres vivos, o carbono tem um papel estrutural e seus compostos são consumidos como reservatórios de energia.

Ao fim dos processos respiratórios, que visam a liberação da energia contida nas moléculas orgânicas, o gás carbônico reaparece com um dos produtos finais, sendo devolvido ao meio abiótico para reiniciar o ciclo.

Ciclo do carbono

Ciclo do enxofre

Enxofre é uma substância amarela encontrada no solo, que queima com facilidade. Ele entra na produção de ácido sulfúrico, uma substância muito utilizada para fertilizantes, corantes e explosivos (pólvora, palitos de fósforo, etc). O enxofre é encontrado nas rochas sedimentares, (formadas por depósitos que se acumularam pela ação da natureza) nas rochas vulcânicas, no carvão , no gás natural etc.

O enxofre é essencial para a vida, faz parte da moléculas de proteína, vitais para o nosso corpo. Cerca de 140g de enxofre estão presentes no ser humano. A natureza recicla enxofre sempre que um animal ou planta morre. Quando apodrecem, as substâncias chamadas de “sulfatos”, combinados com a água são absorvidos pelas raízes das plantas. Os animais o obtêm comendo vegetais ou comendo outros animais.

Quando o ciclo é alterado, animais e plantas sofrem, isso vem acontecendo através da constante queima de carvão, petróleo e gás. Esses combustíveis são chamados de “fósseis”, pois se formaram há milhões de anos, a partir da morte de imensas florestas tropicais ou da morte de microscópicas criaturas denominadas “plânctons”.

Chuva Ácida

Ao queimar combustíveis fósseis para acionar as usinas, fábricas e veículos, é lançado enxofre no ar. Esse enxofre sobe para a atmosfera na forma de gás chamado “dióxido de enxofre”, um grande poluente do ar. Quando o dióxido de enxofre se junta à umidade da atmosfera, forma o ácido sulfúrico, um dos principais componentes das chuvas ácidas.

O dióxido de enxofre é produzido também nos pântanos e vulcões, mas em quantidades que o meio ambiente consegue assimilar. Atualmente existem enormes quantidades de fontes poluidoras, tornando as chuvas mais carregadas de ácido, dificultando ao meio ambiente anular seus efeitos. A chuva causa danos às folhas de espécies vegetais comprometendo a produção agrícola. Torna-se mais grave próxima às grandes concentrações industriais, atinge as florestas, os peixes e corroe edificações de pedra e concreto, inclusive metais expostos ao tempo que enferrujam mais rápido, como as pontes e edificações de aço.

O Ciclo do Oxigênio

O ciclo do oxigênio é complexo, uma vez que esse elemento é utilizado e liberado pelos seres vivos em diferentes formas de combinação química. O principal reservatório de oxigênio para os seres vivos é a atmosfera, onde esse elemento se encontra na forma de gás oxigênio (O2) e de gás carbônico (CO2).

O O2 é utilizado na respiração aeróbica das plantas e animais. Nesse processo, átomos de oxigênio combinam-se com átomos de hidrogênio, formando moléculas de água. A água formada na respiração, chamada água metabólica é, em parte, eliminada para o ambiente através da transpiração, da excreção e das fezes, em parte utilizada em processos metabólicos. Dessa forma, seus átomos de oxigênio acabam incorporados à matéria orgânica e podem voltar à atmosfera pela respiração e pela decomposição do organismo, que produzem água e gás carbônico.

O CO2 atmosférico é utilizado no processo de fotossíntese. Os carbonos e os oxigenados presentes no gás carbônico passam a fazer parte da matéria orgânica do vegetal, e tanto a respiração como a decomposição dessa matéria orgânica restituirão o oxigênio à atmosfera, na forma de água e gás carbônico. A água utilizada pelas plantas na fotossíntese é quebrada, e seus átomos de oxigênio são liberados para a atmosfera na forma de O2.

As três principais fontes não-vivas de átomos de oxigênio para os seres vivos são, portanto, gás oxigênio (O2), gás carbônico (CO2) e água (H2O). Esses três tipos de molécula estão constantemente trocando átomos de oxigênio entre si, durante os processos metabólicos da biosfera – A biosfera compreende as porções de terra, mar e águas continentais habitadas pelos seres vivos. Não coincide com a atmosfera, a litosfera ou a hidrosfera isoladamente, pois abrange as três.

O Ciclo do Nitrogênio

Encontrado no ar atmosférico numa proporção de 78,09%, o nitrogênio (N2) é indispensável à formação dos

aminoácidos que constituem as proteínas, porém os organismos superiores não conseguem absorvê-lo diretamente do ar.

As plantas absorvem o nitrogênio do solo na forma de nitratos (NO3).

No solo e nos ecossistemas aquáticos, o nitrogênio é transformado em nitratos pelos organismos fixadores de nitrogênio (cianobactérias), pelas bactérias nitrificantes e pelos decompositores.

As descargas elétricas dos relâmpagos combinam átomos de nitrogênio com átomos de oxigênio, formando nitratos que se precipitam para o solo.

As bactérias do gênero Rhizobium que formam nódulos nas raízes das leguminosas, retêm o nitrogênio livre, formando nitratos. Elas se nutrem