Ciclos biogeoquímicos - Biologia

Bio = bióticos.
Geo = Abióticos
Químicos = elementos químicos

Via característica de circulação dos elementos químicos entre os compartimentos bióticos e abióticos.

Compartimentos dos Ciclos Biogeoquímicos

. Pool reservatório: abióticos; tempo de residência é maior; possui sempre maior quantidade dos elementos estudados; menos dinâmico e o movimento é menor; (mundo físico).
. Pool lábil: biótico; tempo de residência é menor; se degrada mais rapidamente; mais dinâmica e o movimento é maior; (seres vivos).

Classificação dos Ciclos Biogeoquímicos

. Gasoso: pool reservatório na atmosfera.
. Sedimentar: pool reservatório nas rochas ou solos.
. Misto: pool reservatório se divide em dois ou mais componentes.

CICLO DA ÁGUA


Classificação - misto: oceanos e geleiras.

Processos envolvidos:

1) Evaporação – manda uma quantidade muito alta de água para a atmosfera, circuito ladeira acima.
2) Transpiração – manda uma quantidade muito baixa de água para a atmosfera, é o único que tem participação dos seres vivos (plantas), circuito ladeira acima.
3) Precipitação Pluviométrica – mais conhecida como chuva, circuito ladeira abaixo.

A evaporação é o processo controlador do ciclo da água.
A evaporação nos oceanos é referente a 1.000 e a precipitação pluviométrica é referente a 900.
A evaporação nos continentes é referente a 400 e a precipitação pluviométrica é referente a 500.

CICLO DO OXIGÊNIO



1 - O O2 é utilizado na respiração aeróbica das plantas e animais, formando moléculas de água.
2 - A água formada na respiração é eliminada para o ambiente através da transpiração, da excreção e das fezes, em parte utilizada em processos metabólicos. 3 - 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.
4 - O CO2 atmosférico é utilizado no processo de fotossíntese.
5 - 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.
6- A água utilizada pelas plantas na fotossíntese é quebrada, e seus átomos de oxigênio são liberados para a atmosfera na forma de O2.

A principal fonte de oxigênio são as plantas, através da fotossíntese, mas até os vulcões contribuem para sua formação, quando liberam vapores de água na troposfera.

Na atmosfera é encontrado sob as formas de oxigênio molecular (O2), dióxido de carbono (CO2), ozônio (O3), dióxido de nitrogênio (NO2), monóxido de nitrogênio (NO), dióxido de enxofre (SO2), entre outras.

A maior quantidade de oxigênio, cerca de 99,5% se mantêm concentrada na litosfera, principalmente na crosta e no manto. É vinculado ao carbono produzido na fotossíntese, com metais como, por exemplo, ferro e óxidos no solo em processos de decomposição, com raios ultravioletas na estratosfera sob forma de ozônio, com o hidrogênio quando as plantas iniciam o processo de respiração formando moléculas de água e outras.



CICLO DO CARBONO




Classificação – misto

Pool Reservatório – CO2 atmosférico e depósitos fósseis.

Processos envolvidos na circulação do Carbono.

1) Assimilação (fotossíntese) – as plantas assimilam o CO2 da atmosfera (inspiração).
2) Desassimilação – o carbono retorna para a atmosfera (expiração).
3) Troca Física – as plantas utilizam o CO2 dissolvido da água, o carbono é dissolvido na água através do gradiente de concentração e as plantas assimilam eles.
4) Sedimentação – tem a formação dos depósitos fosseis que são restos de matéria orgânica que não sofreu decomposição.
5) Combustão – é um processo artificial de exploração de depósitos fosseis que coloca um carbono que não está em circulação que deveria estar aprisionado em depósitos fósseis. Ex: na floresta.

Obs: o Carbono na forma de combustíveis fósseis, que são restos de matéria orgânica se chama detritos orgânicos que não estão mais em composição porque foi soterrado, se sedimentando.


EFEITO ESTUFA




CICLO DO NITROGÊNIO


Classificação – gasoso (pool reservatório na atmosfera em forma de N2).

O Ciclo do Nitrogênio possui quatro etapas:

1. Fixação Biológica do Nitrogênio, a saída de N2 do pool reservatório.

N2 → NH3 (amônia)

O Rhizobium (solo), a Azobacter (solo) e a Cianobactéria (mar) não promovem associação com nenhum outro organismo.
O Rhizobium vive em associação de algumas espécies das famílias das leguminosas, eles formam nódulos e pega os N2 da atmosfera e passa para as plantas e as plantas dá energia para o Rhizobium e ele tem vantagem competitiva e a planta também utiliza o O2 do solo.

2. Amonificação

N (orgânico) → NH3

É liberado no meio através dos produtos de excreção.

3. Nitrificação

NH3 → NO2 (nitrito)

Só acontece em meio de aerobiose, ou seja, na presença de O2 no meio então o meio tem que estar aeróbico.
Eles (Nitrossomonas e Nitrosococcus) transformam amônia em nitrito. A nitrossomona é liberado no solo e o nitrisococcus no mar.

NO2 → NO3 (nitrato)

Eles (nitrobacter e nitrococcus) transformam nitrito em nitrato. A nitrobacter é liberado no solo e o Nitrococcus é liberado no mar.

Obs: o Nitrato é o produto final da nitrificação

4. Denitrificação

NO3 → N2

A transformação de nitrato em nitrogênio acontece através das atividades das Pseudomonas. O meio tem que estar em anaerobiose, ou seja, o meio só tem que estar sem O2.



Eutrofização ou Eutroficação



Começa num ambiente de água parada com um aumento na concentração no Nitrogênio de forma artificial que acaba gerando aumento na biomassa vegetal e vai acabar acarretando maior produção de matéria orgânica, onde falta o oxigênio e a morte dos organismos.

Ex: fertilizantes colocados no solo e esgotos.


CICLO DO FÓSFORO




Classificação – Sedimentar (pool reservatório está nas rochas)

(1) Intemperismo – transformação sofrida pelas rochas que libertam fosfato no ambiente.

(2) Assimilação – fosfato liberado no ambiente e as plantas assimilando fosfato.

(3) Decomposição – as plantas e os animais que comerão as plantas quando entram em decomposição liberam fosfato no ambiente.

O fosfato vai parar no ambiente marinho quando o solo sofre erosão através da chuva que vai parar nos rios e os rios levam essas águas até as águas do mar.
Adsorção é a ligação dos nutrientes as partículas do solo.


CICLO DO ENXOFRE




O enxofre é encontrado no solo em combinações de sais de sulfato, sulfetos e minério. Nas proximidades de vulcões, o enxofre é encontrado na sua forma original, razão pela qual há muitas unidades de exploração nestas regiões. O ciclo do enxofre compreende 6 etapas básicas:

a) As plantas absorvem compostos contendo enxofre além dos sulfatos
b) Na produção de aminoácidos das plantas o hidrogênio substitui o oxigênio na composição dos sulfatos;
c) Os seres vivos se alimentam das plantas;
d) microorganismos decompõe os aminoácidos que contêm enxofre nos restos de animais e plantas, criando sulfeto de hidrogênio;
e) o enxofre é extraído do sulfeto por bactérias e microorganismos;
f) sulfatos são produzidos pela ação de microorganismos na combinação do enxofre com o oxigênio