CICLOS BIOGEOQUÍMICOS. A Terra é um sistema quase fechado materialmente A Terra é um sistema...

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:

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• 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

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ALTERAÇÕES NO CICLO

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ALTERAÇÕES NO CICLO

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