Os Ciclos Biogeoquimicos

Os Ciclos Biogeoquímicos

Na Natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma.

Este é o princípio de conservação da matéria, enunciado por Lavoisier.

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. 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.

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.

O Ciclo do Oxigênio

Encontrado no ar numa proporção de 20,94%.

Seu ciclo está intimamente ligado ao ciclo do carbono.

Durante a fotossíntese, os organismos retiram CO2 do ambiente e desprendem oxigênio (O2).

O oxigênio liberado para a atmosfera é proveniente da quebra de moléculas de água durante a fotossíntese. À medida que a atividade fotossintética produz e libera O2 livre, esse gás vai sendo reprocessado na respiração aeróbia, restaurando a água como produto final. Durante a respiração, os seres aeróbios, consomem O2 e liberam CO2 para o ambiente.

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 dos carboidratos produzidos pelas leguminosas e fornecem os nitratos que produziram. As cianobactérias também são capazes de assimilar o nitrogênio livre, produzindo nitratos. Alguns fungos também são assimiladores de N2.

Entretanto os decompositores e as bactérias nitrificantes do solo desempenham os papeis mais importantes no ciclo do nitrogênio.

As bactérias de putrefação decompõem as proteínas produzindo, entre outros, a amônia (NH3) e os íons amônio (NH4+). Algumas plantas absorvem os íons amônio.

As bactérias nitrificantes ou nitrosas (Nitrosomonas sp. e Nitrosococcus sp.) oxidam a amônia dando ácido nitroso que reage com outras substâncias e origina nitritos (NO2).

As bactérias nítricas (Nitrobacter) oxidam os nitritos em nitratos. As bactérias denitrificantes decompõem a uréia e a amônia, liberando nitrogênio molecular para a atmosfera.

O Ciclo da Água

A água no estado líquido está continuamente evaporando. Nas altas camadas atmosféricas ela se condensa, formando as nuvens, de onde resultam as chuvas. Ela pode também se precipitar na forma de neve ou de granizo. A precipitação pluvial ocasiona a formação de lençóis subterrâneos e de nascentes de rios. Os rios drenam para os mares. Parte dessa água é absorvida pelos seres vivos e utilizada em seu metabolismo. Através da transpiração, respiração e excreção os seres vivos devolvem a água para o ambiente.

O Ciclo do Cálcio

Todos os minerais (cálcio, ferro, fósforo, enxofre, etc.) circulam pelos seres vivos, pela água, pelo ar e pelo solo. Vamos tomar como exemplo o cálcio. Os carbonatos e fosfatos de cálcio são encontrados na organização do corpo dos espongiários (espículas), corais, conchas de moluscos, carapaças de crustáceos e nos esqueletos dos equinodermos e dos vertebrados. Após a morte desses animais, essas estruturas se decompõem lentamente e seus sais se dissolvem na água e no solo. Com o passar do tempo, pode ocorrer a deposição e sedimentação desses sais, surgindo os terrenos sedimentares de calcário