Ciclos biogeoquímicos
Ciclos biogeoquímicos
Caro
estudante!
Uma das
características mais importantes dos ecossistemas naturais é a circulação da
matéria noseu interior. Sabemos que os organismos estão constantemente
retirando da natureza oselementos químicos de que necessitam. No entanto, de
uma forma ou de outra, esses elementos acabam sempre voltando ao ambiente.
Ao processo contínuo de retirada e devolução de
elementos químicos denomina-se ciclos
biogeoquímicos.
Ciclo de carbono
“Na Natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se
transforma”. Este é o princípio de conservação da matéria, enunciado por
Lavoisier. Os elementos químicos, ora estão participando da estrutura de
moléculas inorgânicas, na água, no solo ou no ar, ora estão compondo moléculas
desubstâncias orgânicas, nos seres vivos. Pela decomposição cadavérica ou por
suas excreções eseus excrementos, tais substâncias se decompõem e devolvem ao
meio ambiente os elementos químicos, já na forma de compostos inorgânicos.
A vida é uma consequência da propriedade que tem o
átomo de carbono de se ligar a outros
átomos, formando longas cadeias carbónicas. Essas
cadeias são fabricadas pelos seresautotróficos através do processo da
fotossíntese, a partir do dióxido de carbono doambiente - C02.
O carbono passa a circular pela cadeia alimentar na
forma de CO2, realiza-se pela respiração de animais e vegetais, ou pela
decomposição de seus corpos após a morte.
O carbono ocorre na terra sob forma de compostos
minerais, como os carbonetos, e nos depósitos orgânicos fósseis, como o carvão
e o petróleo. Neste caso, o carbono volta à atmosfera pela erosão ou pela
combustão. Esse retorno é mais lento que o resultante da respiração,
datranspiração e da decomposição.
O processo natural de circulação do carbono nos
ecossistemas – ciclo do carbono, vem sofrendo grande alteração com o incremento
da civilização e sobretudo a partir da revolução industrial. Por consequência
de tudo isso, biliões de toneladas do dióxido de carbónico são lançadas
anualmente na atmosfera.
As consequências de tal facto são incalculáveis. O
aquecimento global, a subida dos níveis das águas do mar, etc., são apenas
alguns exemplos.
Ciclo de Nitrogénio
O Nitrogénio é um elemento químico importantíssimo,
pois entra na constituição de dois
compostos que não podem faltar anenhum ser vivo: as
proteínas e os ácidos nucléicos.
Entretanto, apesar de 78% da atmosfera ser
constituída por nitrogénio, a maioria dos seres vivos não o pode usar
directamente. Isso porque o nitrogénio do ar atmosférico, na forma de N2,
é quimicamente muito estável , com pouca tendência para reagir com outros
elementos.
Assim, os vegetais só podem usá-lo sob a forma de
amoníaco ou nitrato, ao passo que os animais aproveitam-no em forma de
aminoácidos.
Somente as algas azuis (cianofícias) e algumas
bactérias do solo conseguem utilizar o Nitrogénio atmosférico, fazendo-o reagir
com o Hidrogénio e produzindo amoníaco, que é então usando na síntese de
aminoácidos. Essa reacção chamada fixação do Nitrogénio que também pode ser
realizada industrialmente é muito usado para a produção de amoníaco.
Uma pequena quantidade de nitrogénio do ar é fixada
na forma de nitratos graças à forte energia fornecida por relâmpagos e raios
cósmicos. A maior parte da fixação do nitrogénio é realizada pelas bactérias,
pelas algas azuis que geralmente têm vida livre.
A parte mais significativa desse processo é
realizada por bactérias que vivem no interior das
raízes, principalmente das leguminosas, como,
feijão, ervilha, amendoim, etc. Os nódulos que
aparecem nas raízes dessas plantas contêm milhões de
bactérias fixadoras do nitrogénio.
Ciclo de água
Uma das condições necessárias para que um planeta
tenha vida é a presença de água.
Dissolvendo as mais variadas substâncias, ela
possibilita a realização de múltiplas reacçõesquímicas, fundamentais para a
vida. Além disso, no processo de fotossíntese, a água funcionacomo doadora de
hidrogénio para a síntese de moléculas orgânicas e de oxigénio que é libertado
para atmosfera. Acrescenta-se ainda o facto de a água aquecer-se e resfriar-se
lentamente, o que impede grandes variações de temperatura no ambiente aquático.
A sobrevivência de cada servivo e de toda a biosfera depende dessas e de outras
propriedades da água.
A energia solar desempenha um papel importante no
ciclo de da água: graças a energia, a água em estado líquido sofre constante
evaporação e penetra na atmosfera em forma de vapor. Oretorno ao estado líquido
dá-se por meio de precipitações, como a chuva e a neve. Através de um
escoamento superficial, ela pode formar rios e lagos, e volta para o oceano.
Pode tambéminfiltrar-se no solo, formando lençóis de água subterrânea, que pode
ser absorvida pelos vegetais.
A água retirada do ambiente pelos seres vivos
retorna à atmosfera através da transpiração,excreção, respiração e decomposição
dos cadáveres.
O lançamento de uma quantidade excessiva de
substâncias orgânicas na água, mesmo asbiodegradáveis, pode causar um grave
desequíbrio ecológico. Este fenómeno conhecido poreutrofização(eu = bem, trofo = nutrição), pode ser explicado
do seguinte modo: a grandequantidade de matéria orgânica presente nos restos de
alimentos, esgotos ou produtos industriais, quando despejada em rios ou em
lagos, favorece a proliferação de microorganismosdecompositores. Com o aumento
desses microorganismos, o consumo de oxigénio da águatambém cresce. Assim
sendo, a quantidade de oxigénio dissolvido na água diminui, podendoprovocar a
morte de peixese outros animais, que necessitam de uma taxa mínima desse gás
para sobreviver.