UFCG / CTRNUNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA CIVIL

Márcia Maria Rios RibeiroZédna Mara de Castro Lucena Vieira

Mestrando: Danniel Cláudio de Araújo

MÓDULO I

ECOLOGIA GERAL

6. Ciclos Biogeoquímicos

DEFINIÇÃO

Trata-se de movimentos cíclicos que envolvem elementos químicos presentes no

meio biológico e o ambiente geológico;

Elementos que são necessários ao desenvolvimento dos tecidos vivos;

BIO

Porque os organismos vivos interagem no processo de síntese orgânica e decomposição dos elementos

Porque o meio terrestre é a fonte principal dos elementos

Porque são ciclos de elementos químicos

Ciclos BiogeoquímicosCiclos BiogeoquímicosDEFINIÇÃO

Trata-se de movimentos cíclicos que envolvem elementos químicos presentes no

meio biológico e o ambiente geológico;

Elementos que são necessários ao desenvolvimento dos tecidos vivos;

GEO QUÍMICOS

Elementos químicos mais presentes nos seres vivos ( % por peso)

Fonte: BIOLOGIA – BSCS: versão Verde, vol.1, 1979

Ciclos Gasosos - o depósito está na atmosfera ou hidrosfera, composto dos Ciclos Gasosos - o depósito está na atmosfera ou hidrosfera, composto dos seguintes nutrientes:seguintes nutrientes:

OxigênioOxigênio Reservatório é a atmosferaReservatório é a atmosfera

CarbonoCarbonoGrande reservatório está na hidrosfera, na forma de gás carbônico, Grande reservatório está na hidrosfera, na forma de gás carbônico,

embora também esteja presente na atmosfera;embora também esteja presente na atmosfera;

NitrogênioNitrogênio Reservatório é a atmosfera.Reservatório é a atmosfera.

Ciclos Sedimentares - depósito está na crosta terrestre, composto dos seguintes nutrientes:

ÁguaÁgua Os depósitos são o mar, rios, lagos, rochas sedimentares.Os depósitos são o mar, rios, lagos, rochas sedimentares.

₢₢FósforoFósforo Os reservatórios são as rochas formadas em remotas eras geológicas.Os reservatórios são as rochas formadas em remotas eras geológicas.

EnxofreEnxofre O maior reservatório são as rochas e sedimentos.O maior reservatório são as rochas e sedimentos.

As principais características observadas nos ciclos biogeoquímicos são:

• Um deposito, ou reservatório (Atmosfera ou litosfera);

• Inclusão dos seres vivos (vegetais, animais e microrganismos);

• Câmbios químicos;

• Movimento do elemento químico desde o meio físico até os organismos e seu retorno a este.

• Para a ecologia, o fator mais importante de um ciclo biogeoquímicos é o fato de que os componentes bióticos e abióticos aparecem intimamente entrelaçados.

Desta forma os ciclos biogeoquímicos podem ser divididos em dois tipos:

Ciclos (de nutrientes) gasosos

Cujo depósito ou reservatório geológico é a atmosfera: (rápidos e fechados – quase não ocorre perda de elementos nutrientes) - Ciclo do Carbono; - Ciclo do Oxigênio; - Ciclo do Nitrogênio

Ciclos (de nutrientes) sedimentares Cujo reservatório geológico são as rochas sedimentares: ( lentos – devido o seu acesso limitado aos seres vivos) - Ciclo do Fósforo; - Ciclo do Enxofre.

A participação antrópica nos ciclos biogeoquímicos dá-se pela utilização do ar, da água e do solo como sumidouro de seus despejos.

O elemento carbono (C) é o principal constituinte de tudo o que é orgânico e

embora o dióxido de carbono (CO2) represente apenas 0,35% dos gases que

compõem a atmosfera, o carbono é um elemento que nos últimos anos tem

provocado mudanças profundas em todo a terra.

O Ciclo do carbono se inicia a partir do momento em que as plantas, ou outros

organismos autótrofos, absorvem o gás carbônico da atmosfera e o utilizam na

fotossíntese (ou quimiossíntese no caso de alguns organismos) incorporando-o às

suas moléculas. Então o carbono passa para o próximo nível trófico quando os

animais herbívoros ingerem as plantas e absorvem parte do carbono incorporado na

forma de açúcares.

CICLO DO CARBONO

Ciclo do CarbonoCiclo do Carbono

Uma parte do COUma parte do CO2 2 do ar combina-se com a do ar combina-se com a chuva formando ácido carbônico (Hchuva formando ácido carbônico (H22COCO33). No ). No solo, este passa a bicarbonato de (HCOsolo, este passa a bicarbonato de (HCO33) e , ) e , posteriormente, a carbonato (COposteriormente, a carbonato (CO33). Este reage ). Este reage com os ácidos existentes no solo, liberando com os ácidos existentes no solo, liberando COCO2 2 para a atmosfera.para a atmosfera.

Parte dos restos de animais e vegetais pode não sofrer decomposição e Parte dos restos de animais e vegetais pode não sofrer decomposição e

transformar-se em combustíveis fósseis (carvão e petróleo). Boa parte transformar-se em combustíveis fósseis (carvão e petróleo). Boa parte

do carbono que estava preso durante milhões de anos nessas do carbono que estava preso durante milhões de anos nessas

substâncias, está sendo substâncias, está sendo devolvidodevolvido à atmosfera, através da queima de à atmosfera, através da queima de

combustíveis.combustíveis.

• Em conseqüência destas queimas, a concentração de CO2 na Em conseqüência destas queimas, a concentração de CO2 na atmosfera aumentou nos últimos anosatmosfera aumentou nos últimos anos

Ciclo do CarbonoCiclo do Carbono

EFEITO ESTUFAEFEITO ESTUFA

O efeito estufa é hoje  uma das principais

preocupações de governos e de

instituições internacionais ligadas ao

problema ambiental.

Fonte: Ferreira. em http://ecen.com/eee26/emis_omar.htm. pesquisado em 15/01/09

Resultados de medições de concentração a partir de 1750, obtidos pela análise de

ar contido em camada de gelo polar, e informações sobre o estoque florestal,

obtidos do exame de anéis de crescimento de árvores, permitiram estabelecer uma

base de informações da qual se pode deduzir a contribuição dos combustíveis

fósseis para o carbono atmosférico

O carbono emitido pelas fontes bióticas e pelo uso da energia é parcialmente

absorvido nos sumidouros naturais (biomassa e oceanos), ficando o restante na

atmosfera. Esta última parte é a causa das preocupações a curto prazo. Naturalmente

é impossível “carimbar” o carbono conforme sua origem, de forma que um confronto

entre a emissão e a retenção na atmosfera referir-se-á ao carbono total em circulação.

Fonte: Ferreira. em http://ecen.com/eee26/emis_omar.htm. pesquisado em 15/01/09

CICLO 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

FLUXO DO OXIGÊNIOFLUXO DO OXIGÊNIO

A maior fonte do oxigênio presente na atmosfera e biosfera vem da

fotossíntese que transforma dióxido de carbono e água em oxigênio e

açúcar;

6CO2 + 6H2O + energia → C6H12O6 + 6O2

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

CICLO DO NITROGÊNIO

O nitrogênio é um componente que entra na composição de duas moléculas

orgânicas de considerável importância para os seres vivos: as proteínas e os ácidos

nucléicos.

Embora presente em grande concentração no ar atmosférico, essencialmente na combinação molecular N2, poucos são os organismos que o assimilam nessa forma.

Apenas certas bactérias e algas cianofíceas podem retirá-lo do ar na forma de N2 e incorporá-lo às suas moléculas orgânicas.

Algumas bactérias nitrificantes na superfície do solo realizam a conversão do nitrogênio, transformam a amônia em nitratos, disponibilizando esse elemento diretamente às plantas e indiretamente aos animais, através das relações tróficas: produtor e consumidor.

CICLO DO FÓSFORO

o ciclo do fósforo é mais simples do que os ciclos do carbono e do nitrogênio, pois

não existem muitos compostos gasosos de fósforo, apenas um composto de fósforo

realmente importante para os seres vivos que é o íon fosfato

O fósforo é o material genético constituinte das moléculas dos ácidos ribonucléico

(RNA) e desoxirribonucléico (DNA) e componente dos ossos e dentes.

O fósforo aparece principalmente na forma de fosfato (PO4-3), obtido a partir da

degradação das rochas (minerais).

Drenado gradativamente para o mar, o fosfato passa por processos de

sedimentação, sendo incorporado às rochas. Podendo retornar ao ecossistema

terrestre por meio dos processos geológicos, como a elevação do leito no mar ou o

rebaixamento do nível das águas.

Existem dois ciclos do fósforo que acontecem em escalas de tempo bem diferentes.

Uma parte do elemento recicla-se localmente entre o solo, as plantas, consumidores e decompositores, em uma escala de tempo relativamente curta, que podemos chamar “ciclo de tempo ecológico”.

Outra parte do fósforo ambiental sedimenta-se e é incorporada às rochas; seu ciclo envolve uma escala de tempo muito mais longa, que pode ser chamada “ciclo de tempo geológico”.

Observação

CICLO DA CICLO DA ÁÁGUAGUA

Pode definir-se ciclo hidrológico como a seqüência fechada de fenômenos pelos

quais a água passa do globo terrestre para a atmosfera, na fase de vapor, e

regressa àquele, nas fases líquida e sólida.

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

O grande problema dos recursos hídricos é a sua irregularidade no que se refere

A distribuição espacial e as demandas.

Situação do Brasil

ETAPAS DO CICLO HIDROLÓGICO

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

ALTERAÇÕES NO CICLO

LINKSLINKS

http://www.youtube.com/watch?http://www.youtube.com/watch?v=XczYDPDwc6A&feature=relatedv=XczYDPDwc6A&feature=related

http://www.youtube.com/watch?http://www.youtube.com/watch?v=B0ZOuM2CKZE&feature=relatedv=B0ZOuM2CKZE&feature=related