Os ciclos biogeoquímicos que apresentam como reservatório a atmosfera são chamados de

Taxa de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera atingiu seu nível mais alto em maio de 2021 desde que os dados foram registrados. Isso foi determinado por cientistas da Administração Oceânica e Atmosférica dos Estados Unidos (NOOA). Um número que não pôde ser reduzido mesmo com as constantes quarentenas impostas pela pandemia do coronavírus Para […]

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Os ciclos biogeoquímicos são processos que ocorrem na natureza para garantir a reciclagem de elementos químicos no meio. São esses ciclos que possibilitam que os elementos interajam com o meio ambiente e com os seres vivos, ou seja, garantem que o elemento flua pela atmosfera, hidrosfera, litosfera e biosfera.

Os principais ciclos biogeoquímicos encontrados na natureza são o ciclo da água, do carbono, do oxigênio e do nitrogênio.

→ Fatores necessários para que ocorra um ciclo biogeoquímico

Para que um ciclo biogeoquímico aconteça, alguns fatores são essenciais. São eles:

• reservatório do elemento químico (atmosfera, hidrosfera ou crosta terrestre);
   
•  existência de seres vivos;
   
•  movimentação do elemento químico pelo meio ambiente e pelos seres vivos de um ecossistema.

→ Classificação dos ciclos biogeoquímicos

Os ciclos biogeoquímicos podem ser classificados em dois grupos principais: gasosos e sedimentares. O ciclo gasoso é aquele que possui como reservatório principal do elemento a atmosfera. Além disso, os elementos entram e saem da biosfera em sua forma gasosa. Já no ciclo sedimentar, o principal reservatório é a crosta terrestre.

Mapa Mental: Ciclos Biogeoquímicos

*Para baixar o mapa mental em PDF, clique aqui!

→ Importância dos ciclos biogeoquímicos

Os ciclos biogeoquímicos, por promoverem uma ciclagem dos elementos, garantem que eles sejam utilizados e, posteriormente, estejam novamente disponíveis. Esse é um fator extremamente importante, pois, alguns elementos são essenciais para os seres vivos, e seu uso constante, sem reposição, poderia ocasionar a extinção de espécies.

A circulação dos elementos é fundamental para garantir que um ecossistema funcione adequadamente. Se, por exemplo, a quantidade de oxigênio disponível em um ambiente aquático diminuir, todos os seres vivos daquele ecossistema serão afetados. Avaliar o ciclo biogeoquímico, nesse caso, poderia ser importante para prever um impacto ambiental.

→ Fatores que influenciam a velocidade de um ciclo biogeoquímico

A velocidade em que um elemento circula no meio abiótico e biótico depende de vários fatores. A natureza do elemento que participa do ciclo, por exemplo, pode determinar se a ciclagem ocorrerá de maneira lenta ou rápida. Normalmente um ciclo gasoso é mais rápido que um ciclo sedimentar.

Outro ponto importante para a velocidade da ciclagem dos nutrientes é a taxa de crescimento dos seres vivos e sua decomposição. A taxa de crescimento de uma espécie afeta diretamente a cadeia alimentar e, consequentemente, o fluxo de um elemento nessa cadeia. Já a decomposição, se ocorre lentamente, afeta a liberação dos nutrientes para o meio.

O homem também exerce um importante papel nos ciclos biogeoquímicos. Por meio de certas atividades, como a agropecuária, o homem consegue alterar a dinâmica natural de um ecossistema, modificando as vias seguidas por determinado elemento no ciclo. Além disso, a poluição, extração de minerais e a produção de energia podem afetar a ciclagem dos elementos.

Por Ma. Vanessa dos Santos

A Biogeoquímica é a ciência que estuda os processos químicos que ocorrem na atmosfera e hidrosfera, e mais especificamente, dos fluxos de elementos entre eles.

Os ciclos biogeoquímicos representam o movimento dos elementos químicos entre os seres vivos e a atmosfera, litosfera e hidrosfera do planeta.

Uma característica fundamental dos ciclos biogeoquímicos é o fato dos componentes bióticos e abióticos estarem intimamente relacionados.

O elementos químicos são retirados do ambiente, utilizados pelos organismos e novamente devolvidos à natureza. A vida está continuamente sendo recriada a partir dos mesmos átomos.

Quando um organismo morre, sua matéria orgânica é degradada pelos seres decompositores, representados por fungos e bactérias. Assim, os átomos que constituíam esse organismo retornam ao ambiente e podem ser novamente incorporados por outros seres vivos para produção de suas substâncias orgânicas.

Sem essa reciclagem, os átomos de alguns elementos químicos fundamentais para a vida poderiam desaparecer.

Para que ocorra o ciclo biogeoquímico é necessária a existência de um reservatório do elemento químico. Este reservatório pode ser a crosta terrestre ou a atmosfera. Além disso, são necessários os seres vivos que auxiliam no movimento dos elementos químicos.

Classificação dos Ciclos Biogeoquímicos

Os ciclos biogeoquímicos podem ser classificados em dois tipos básicos, conforme a natureza de seu reservatório abiótico:

Ciclo Gasoso: Possuem como reservatório a atmosfera. Exemplo: Ciclo do Nitrogênio e Ciclo do Oxigênio.

Ciclo Sedimentar: Possuem como reservatório as crosta terrestre. Exemplo: Ciclo do fósforo e Ciclo da Água.

Os elementos necessários à vida participam dos ciclos biogeoquímicos. São eles: a água, o carbono, o oxigênio, o nitrogênio e o fósforo.

Ciclo da Água

A água é fundamental para a vida e pode ser encontrada na natureza em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. A maior parte é encontrada na forma líquida.

O ciclo da água é representado basicamente pelas mudanças de seu estado físico, através da evaporação e transpiração.

De forma resumida, o ciclo da água ocorre da seguinte forma:

1. A água presente em lagos, rios e oceanos sofre evaporação. E as plantas liberam parte da água que absorvem através da transpiração.
2. O vapor de água encontra as camadas mais altas da atmosfera. Com o resfriamento, este vapor se condensa e forma as nuvens, que se precipitam na forma de chuva.
3. Assim, a água líquida atinge novamente a superfície terrestre.
4. Então, a água infiltra o solo e é absorvida pelas plantas. Os animais podem ingerir diretamente ou através da alimentação.

Aprenda mais sobre o Ciclo da Água.

Ciclo do Carbono

O carbono é o elemento que constitui as moléculas orgânicas.

A fotossíntese e a respiração são processos que governam o ciclo do carbono.

O ciclo do carbono consiste na fixação desse elemento pelos seres autótrofos, através da fotossíntese ou quimiossíntese.

Os seres autótrofos fixam o carbono na forma de compostos orgânicos. Assim, ficam disponíveis aos seres produtores e consequentemente, para os consumidores e decompositores, através da cadeia alimentar.

O CO2 retorna para o meio ambiente através da respiração, decomposição ou queima de combustíveis fósseis.

Aprenda mais sobre o Ciclo do Carbono.

Ciclo do Oxigênio

O ciclo do oxigênio consiste no movimento desse elemento entre os seus três reservatórios principais: a atmosfera, a biosfera e a litosfera. O oxigênio é liberado e consumido pelos seres vivos em diferentes formas químicas. Esses fatores fazem com que o ciclo do carbono seja mais complexo.

A fotossíntese é a principal responsável pela produção de oxigênio.

A atmosfera é o principal reservatório de oxigênio para os seres vivos, onde pode ser encontrado na forma de O2 e CO2.

O O2 é usado na respiração aeróbica de plantas e animais, na qual a combinação dos átomos de oxigênio e hidrogênio, formam moléculas de água.

O CO2 atmosférico é usado no processo de fotossíntese e seus átomos de oxigênio passam a fazer parte da matéria orgânica das plantas.

Através da respiração celular e decomposição da matéria orgânica, o oxigênio é restituído à atmosfera, fazendo parte de moléculas de água e gás carbônico.

Aprenda mais sobre o Ciclo do Oxigênio.

Ciclo do Nitrogênio

O nitrogênio é o elemento químico mais abundante da atmosfera terrestre. Encontrado na forma de N2, representa aproximadamente 78% do volume do ar atmosférico.

Porém, a grande maioria dos seres vivos não consegue assimilar o nitrogênio atmosférico. Para isso, necessitam das bactérias fixadoras de nitrogênio.

Existem quatro tipos de bactérias que participam do ciclo do nitrogênio:

• Bactérias Fixadoras: absorvem o nitrogênio atmosférico e o transformam em amônia.
• Bactérias Nitrificantes: bactérias quimiossintetizantes que oxidam a amônia e a transformam em nitrito e depois nitrato, forma assimilável pelas plantas. Assim, através da alimentação os animais podem obter o nitrogênio.
• Bactérias Decompositoras: bactérias que atuam quando a matéria orgânica sofre decomposição e liberam amônia no ambiente.
• Bactérias Desnitrificantes: bactérias que degradam de forma anaeróbica os compostos nitrogenados, como nitratos e amônia, e liberam gás nitrogênio para a atmosfera.

Aprenda mais sobre o Ciclo do Nitrogênio.

Ciclo do Fósforo

O fósforo é o material genético constituinte das moléculas de RNA e DNA. Também pode ser encontrado nos ossos e dentes.

Na natureza é encontrado apenas nas rochas, em sua forma sólida. Quando as rochas sofrem degradação, os átomos de fósforo ficam disponíveis no solo e na água.

As plantas podem obter o fósforo quando o absorvem dissolvidos na água e no solo.

Os animais obtém o fósforo através da água e alimentação.

O fósforo é devolvido ao ambiente pelos organismos decompositores, como resultado da degradação da matéria orgânica de plantas e animais. A partir daí, pode ser reciclado entre as plantas ou ser levado pela água da chuva até lagos e mares e se incorporar às rochas.

Exercícios - Teste os seus conhecimentos

(PUC-RS-2001) - As nações do mundo têm discutido a possibilidade de os países ricos e poluidores pagarem impostos aos países em desenvolvimento que mantiverem e/ou plantarem florestas. Esta seria uma maneira de amenizar a contribuição dos países poluidores para o “efeito estufa” (fenômeno responsável pelo aquecimento da Terra) pois as plantas, ao crescerem, retiram da atmosfera o principal elemento responsável por esse efeito. O elemento ao qual o texto acima se refere faz parte do ciclo:

a) do nitrogênio b) do carbono c) do fósforo d) da água

e) do ozônio

(UFRGS/2009) - Os seres vivos mantêm constantes trocas de matéria com o ambiente mediante processos conhecidos como ciclos biogeoquímicos.

Com base nos ciclos biogeoquímicos, assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações que se seguem.

( ) A atmosfera constitui o principal reservatório de carbono, nitrogênio, fósforo e oxigênio. ( ) No ciclo da água, a evaporação é menor nos oceanos, enquanto a precipitação é menor na superfície terrestre.

( ) O nitrogênio atmosférico (N2) é incorporado em moléculas orgânicas através da absorção foliar.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é: a) V – F – V – V b) F – F – F – V c) V – V – F – F d) F – V – F – V

e) V – F – V - F

(UDESC/2009) - Com relação aos ciclos biogeoquímicos, analise as seguintes afirmativas:

I. No ciclo do carbono: as cadeias de carbono formam as moléculas orgânicas através dos seres autotróficos por meio da fotossíntese, na qual o gás carbônico é absorvido, fixado e transformado em matéria orgânica pelos produtores. O carbono volta ao ambiente através do gás carbônico por meio da respiração. II. No ciclo do oxigênio: o gás oxigênio é produzido durante a construção de moléculas orgânicas pela respiração e consumido quando essas moléculas são oxidadas na fotossíntese. III. No ciclo da água: a energia solar possui um papel importante, pois ela permite que a água em estado líquido sofra evaporação. O vapor de água, nas camadas mais altas e frias, condensa-se e forma nuvens que, posteriormente, precipitam-se na forma de chuva, e a água dessa chuva retorna ao solo formando rios, lagos, oceanos ou ainda se infiltrando no solo e formando os lençóis freáticos.

IV. No ciclo do nitrogênio: uma das etapas é a de fixação do nitrogênio, na qual algumas bactérias utilizam o nitrogênio atmosférico e fazem-no reagir com oxigênio para produzir nitrito, que será transformado em amônia no processo de nitrificação.

Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. b) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras. d) Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras.

e) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.