Ciclos Biogeoquímicos

INTRODUÇÃO

O ciclo biogeoquímico é o percurso realizado no meio ambiente por um elemento químico essencial à vida. O termo é derivado do fato de que há um movimento cíclico de elementos que formam os organismos vivos (“bio”) e o ambiente geológico (“geo”), onde intervêm mudanças químicas. Ao longo do ciclo, cada elemento é absorvido e reciclado por componentes bióticos (seres vivos) e abióticos (ar, água, solo) da biosfera, e às vezes pode se acumular durante um longo período de tempo em um mesmo lugar. É por meio dos ciclos biogeoquímicos que os elementos químicos e compostos químicos são transferidos entre os organismos e entre diferentes partes do planeta.

O estudo e a compreensão dos ciclos biogeoquímicos podem ajudar a identificar potenciais impactos ambientais causados pela introdução de substâncias potencialmente perigosas nos diversos ecossistemas.

As relações entre os organismos vivos e o ambiente físico caracterizam-se por uma constante permuta dos elementos, em uma atividade cíclica. Na verdade, o fenômeno é estritamente cíclico apenas em relação ao aspecto químico, no sentido de que os mesmos compostos químicos alterados se reconstituem ao final do ciclo.

Assim, há uma espécie de intercâmbio contínuo entre meio físico, denominado abiótico (relativo à parte sem vida do meio físico) e o biótico (conjunto de seres vivos), sendo esse intercâmbio de tal forma equilibrado, em relação à troca de elementos nos dois sentidos, que os dois meios se mantêm praticamente constantes.

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

O trajeto das substâncias do ambiente abiótico para o mundo dos seres vivos e o seu retorno ao mundo abiótico completam o que chamamos de ciclo biogeoquímico.

Ciclo da Água

Mais abundante componente da matéria viva, a água precisa ser necessariamente reciclada para a garantia de vida do planeta, a superfície terrestre é recoberta de 75% de água. De toda essa água que recobre a terra, cerca de 97% pertencem aos ecossistemas marinhos. Do restante, apenas 1% está disponível na superfície (52% em lagos, 38% retidos no solo, 8% na atmosfera, 1% nos organismos vivos e 1% em rios). O ciclo da água ocorre graças à energia solar que permite a mudança de estado físico. A água se evapora das superfícies aquáticas e terrestres, formando as nuvens. Condensa-se e se precipita na forma de chuva, neve ou granizo.

No solo, a água pode atravessar os diversos horizontes (camadas) atraída pelas forças da gravidade, e atingir o lençol freático, de onde chega até um rio ou riacho. Parte da água precipitada pode ser retida pelo solo e absorvida pelas plantas, através do seu sistema radicular.

Nos vegetais pode ocorrer a perda de água através da transpiração, gutação ou transferência alimentar à cadeia dos consumidores.

Os animais, por sua vez, participam do ciclo, ingerindo água diretamente ou indiretamente através dos alimentos. O processo de eliminação é variável, podendo ocorrer da urina, fezes, respiração, suor etc. E aí ocorre a evaporação de toda a parte líquida, formando as nuvens e a precipitação e... Começa tudo de novo, formando um ciclo interminável.

Pode admitir-se que a quantidade total de água existente na Terra, nas suas três fases, sólida, líquida e gasosa, se tem mantido constante, desde o aparecimento do Homem. A água da Terra - que constitui a hidrosfera - distribui-se por três reservatórios principais, os oceanos, os continentes e a atmosfera, entre os quais existe uma circulação perpétua - ciclo da água ou ciclo hidrológico. O movimento da água no ciclo da água é mantido pela energia radiante de origem solar e pela atração gravítica.

Ciclo do Carbono

O ciclo do carbono é o seguinte: O carbono é absorvido pelas plantas. Uma vez incorporado às moléculas orgânicas dos produtores, poderá seguir dois caminhos: ou será liberado novamente para a atmosfera na forma de CO2, como resultado da degradação das moléculas orgânicas no processo respiratório, ou será transferido na forma de moléculas orgânicas aos animais herbívoros quando estes comerem os produtores (uma parte será transferida para os decompositores que liberarão o carbono novamente para a atmosfera, degradando as moléculas orgânicas presentes na parte que lhes coube). Os animais, através da respiração, liberam à atmosfera parte do carbono assimilado, na forma de CO2.

Parte do carbono contido nos herbívoros será transferida para os níveis tróficos seguintes e outra parte caberá aos decompositores e, assim, sucessivamente, até que todo o carbono fixado pela fotossíntese retorne novamente à atmosfera na forma de CO2.

Emissão de Carbono na Atmosfera

O gás carbônico existente na atmosfera é essencialmente originado pelo processo de respiração (79%). Podem ser gerados ainda pela queima de materiais orgânicos, combustíveis fósseis (gasolina, querosene, óleo diesel, xisto, etc) ou não (álcool, óleos vegetais). Pode ainda ser resultado da atividade vulcânica.

Os solos ricos em matéria orgânica em decomposição (pântanos) apresentam grande concentração de CO2. O gás carbônico presente na atmosfera é importante componente do efeito estufa, um fenômeno atmosférico natural, que ocorre porque gases como o gás carbônico (CO2), vapor de água (H2O), metano (CH4), ozônio (O3) e óxido nitroso (N2O) são transparentes e deixam passar a luz solar em direção à superfície da Terra. Esses gases porém são praticamente impermeáveis ao calor emitido pela superfície terrestre aquecida (radiação terrestre). Esse fenômeno faz com que a atmosfera permaneça aquecida após o pôr-do-sol, resfriando-se lentamente durante a noite.

Em função dessa propriedade física, a temperatura média global do ar próximo à superfície é de 15 ºC. Na sua ausência, seria de 18 ºC abaixo de zero. Portanto, o efeito estufa é benéfico à vida no planeta Terra como hoje esta é conhecida. Desse modo, a questão preocupante é a intensificação do efeito estufa em relação aos níveis atuais. Quanto maior a concentração de gases estufa na atmosfera, maior será a capacidade de aprisionar a radiação terrestre (calor) e maior será a temperatura da Terra. O principal gás estufa é o vapor de água, porém sua concentração é muito variável no tempo e espaço. O CO2, segundo gás em importância, tem causado polêmica quanto à quantidade emitida e principais locais e fontes de emissão, além da necessidade de