Ciclos Biogeoquímicos

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Introdução
Ciclos Biogeoquímicos
Os ciclos biogeoquímicos representam a movimentação natural de elementos químicos no ecossistema entre os seres vivos (componentes bióticos) e o meio ambiente (componente abiótico). 
Com a morte de um organismo, a matéria orgânica que compõe o mesmo é degradada por agentes decompositores e seus elementos químicos retornam ao ambiente, sendo reaproveitados por outro organismo vivente. 
O fato de o planeta Terra ser um sistema dinâmico, respondendo ao pressuposto de Lavoisier (na natureza nada se perde tudo se transforma), o movimento e a estocagem da matéria afeta todos os processos físicos, químicos e biológicos, propiciando a ciclagem de macro e micro nutrientes. 
Entre os principais ciclos destacam-se: o do átomo de carbono, do nitrogênio, do fósforo, do oxigênio, do hidrogênio e o da molécula de água.
Ciclos:
1. Ciclo do Nitrogênio
 O nitrogênio é um componente que entra na composição de duas moléculas orgânicas de considerável importância para os seres viventes: as proteínas e os ácidos nucleicos.
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. Contudo, a maioria dos organismos não consegue reter e aproveitar o nitrogênio na forma molecular, obtendo esse nutriente na forma de íons amônio (NH4+), bem como íons nitrato (NO3-).
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. Outras bactérias também fixadoras de nitrogênio gasoso, ao invés de viverem livres no solo, vivem no interior dos nódulos formados em raízes de plantas leguminosas, como a soja e o feijão, uma interação interespecífica de mútuo benefício (simbiose). Ao fixarem o nitrogênio do ar, essas bactérias fornecem parte dele às plantas.
Portanto, a adoção do cultivo das leguminosas é uma prática recomendável à agricultura, porque desta forma as leguminosas colocam em disponibilidade o nitrogênio para culturas seguintes, vão empobrecendo tanto o solo quanto à questão de nutrientes disponíveis. A devolução do nitrogênio à atmosfera, na forma de N2, é feita graças à ação de outras bactérias, chamadas desnitrificantes. Elas podem transformar os nitratos do solo em N2, que volta à atmosfera, fechando o ciclo.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ciclo_do_nitrog%C3%AAnio 12.10.2012 às 21:15 hrs.
2. Ciclo da Água
De grande importância para a manutenção da vida na Terra.
O ciclo da água é o movimento que ela faz na natureza. Este movimento é infinito e circular. Ele ocorre através do processo de evaporação das águas da superfície (rios, lagos, oceanos, etc) do planeta Terra e também pela transpiração dos seres vivos.
O vapor de água, proveniente da evaporação, forma as nuvens na atmosfera. Quando estas nuvens ficam sobrecarregadas e atingem altitudes elevadas ocorrem as chuvas. Estas se formam, pois a temperatura cai e a água transforma-se em líquido (condensação).
Esta água que cai nas chuvas vai parar nos oceanos, rios e lagos. Depois, a água vai evaporar novamente, formando assim o ciclo da água mais uma vez.
O ciclo da água é de extrema importância para a manutenção da vida no planeta Terra. É através do ciclo hidrológico que ocorrem a variação climática, criação de condições para o desenvolvimento de plantas e animais e o funcionamento de rios, oceanos e lagos.
 .http://www.sobiologia.com.br/conteudos/bio_ecologia/ecologia27.php 12.10.2012 às 21:12 hrs.
3.Ciclo do Oxigênio
O oxigênio foi originado, principalmente, da fotossíntese dos mares da Terra primitiva. Presente na atmosfera em forma de gás oxigênio (O2) e gás carbônico (CO2), é também o elemento mais abundante na crosta terrestre e oceanos. Esses dois gases, juntamente com a água (H2O), são as principais fontes inorgânicas desse elemento.
Executando papéis extremamente importantes para a regulação da vida no planeta, o oxigênio troca átomos entre fontes orgânicas e inorgânicas, permitindo sua utilização e liberação. Esses processos consistem no chamado “ciclo do oxigênio”.
Na respiração de seres aeróbicos, por exemplo, o oxigênio é utilizado na forma de O2, liberando CO2, H2O e energia. Moléculas de água poderão ser liberadas na atmosfera através da transpiração, excreção e fezes; e também utilizadas na síntese de diversas substâncias. Aliadas ao CO2 e energia luminosa, participam do processo fotossintético.
Na fotossíntese, alguns átomos de oxigênio são incorporados na matéria orgânica vegetal, podendo ser novamente disponibilizados na atmosfera, em consequência da decomposição; e outros, liberados na forma de O2, permitindo sua reutilização na respiração aeróbica.
O oxigênio pode, ainda, se ligar a metais do solo, formando óxidos; além de participar da formação da camada de ozônio, atuando como filtro protetor das radiações ultravioletas longas do Sol. Neste processo, radiações ultravioletas curtas rompem algumas moléculas de CO2 da atmosfera, liberando átomos isolados que reagem com outras moléculas, formando o gás ozônio (O3).
A destruição da camada de ozônio – resultado, principalmente, de atividades vulcânicas e liberação de gases de aviões supersônicos e clorofluorcarbonetos (CFC’s) – podem desencadear consequências sérias, como a redução da atividade fotossintética e aumento da incidência de câncer de pele, catarata e problemas relacionados à imunidade. 
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/bio_ecologia/ecologia27.php 12.10.2012 às 21:22 hrs.
4.Ciclo do Fósforo
 	O fósforo é um elemento químico de símbolo P, pertencente ao grupo 15 (ou 5A), não metal, extremamente reativo e, por isso, não é encontrado em seu estado ativo. O fósforo está entre os principais elementos químicos que constituem os seres vivos, seus átomos fazem parte, por exemplo, da composição de ossos e dentes e de importantes moléculas, tais como as de ATP, DNA, RNA e enzimas.
De todos os ciclos biogeoquímicos, o ciclo do fósforo está entre os mais simples, primeiro porque são raros os gases que possuem fósforo em suas moléculas; depois porque o único composto de fato importante aos seres vivos é o íon fosfato PO43-. Trata-se, portanto, de um ciclo caracteristicamente sedimentar e não atmosférico, como os ciclos do nitrogênio, carbono e oxigênio, por exemplo.
O principal reservatório do íon fosfato na natureza são as rochas, onde permanece por um longo tempo. Com o passar dos anos, as rochas sofrem uma degradação e são transformados em solo por meio de um conjunto de fenômenos físicos e químicos denominados intemperismo, e, assim, o íon fosfato é liberado, voltando ao ecossistema. Por ser um composto solúvel, esse íon é facilmente carregado pelas chuvas até as águas dos mares e dos rios.
O íon fosfato é, então, absorvido pelos vegetais através do solo ou de soluções aquosas e utilizam-no para formar compostos orgânicos essenciais à vida, daí o íon passa de fosfato inorgânico para fosfato orgânico. Os animais, através da água e da cadeia alimentar, também obtêm o íon. As aves marinhas, por exemplo, desempenham um importante papel na manutenção desse ciclo, pois são consumidoras de peixes marinhos e ao expelirem o guano (nome dado às fezes de aves) no solo, trazem o fosfato novamente ao meio terrestre.
 	Com a decomposição da matéria orgânica feita por bactérias fosfolizantes, o íon fosfato presente na estrutura dos seres vivos é devolvido ao solo e à água sob a forma inorgânica, formando outro reservatório desse nutriente na natureza. A partir daí, o fosfato é novamente incorporado às rochas, retomando o seu ciclo.
http://www.infoescola.com/bioquimica/ciclo-do-fosforo/ 12/10/12 21:49
5.Ciclo do Cálcio
 Quinto elemento mais abundante da Terra, o cálcio é um metal de baixa dureza, prateado, que reage facilmentecom a água e o oxigênio do ar e nunca foi encontrado isoladamente na natureza, e sim, sempre combinado constituindo, por exemplo, rochas, calcários, mármore, gipso, fluorita e apatita.
O ciclo do cálcio se inicia com o intemperismo das rochas calcáricas, um conjunto de modificações de ordem física (desagregação) e química (decomposição) que as rochas sofrem ao longo de sua existência. Esse processo pode ocorrer devido a ações do clima (variação sazonal da temperatura e distribuição das chuvas), o relevo, que influi no regime de infiltração e drenagem das águas, a fauna e a flora, que fornecem matéria orgânica para reações químicas e transportam materiais, a rocha parental, com resistência diferenciada aos processos de alteração intempéricas, e, finalmente, o tempo de exposição da rocha aos agentes intempéricos.
A partir desse intemperismo das rochas, o cálcio (um dos oito principais componentes) é levado e incorporado ao solo, atuando como um importante agente de correção da acidez. No solo, o elemento é absorvido pelos vegetais, utilizado em vários processos vitais. Os animais adquirem o cálcio através do consumo de vegetais e o organismo o utiliza na formação de ossos e dentes e em outros processos bioquímicos.
Com a morte, e então decomposição dos animais, o cálcio presente no organismo retorna ao meio, seja à terra, aos lagos ou ao oceano, e novamente utilizado na composição de rochas calcarias, sedimentares, completando, assim, o seu ciclo.Com a decomposição da matéria orgânica feita por bactérias fosfolizantes, o íon fosfato presente na estrutura dos seres vivos é devolvido ao solo e à água sob a forma inorgânica, formando outro reservatório desse nutriente na natureza. A partir daí, o fosfato é novamente incorporado às rochas, retomando o seu ciclo. 
 http://www.infoescola.com/biologia/ciclo-do-calcio/ 2/10/12 21:57 hrs.
6. Ciclo do Carbono
O carbono é um elemento fundamental dos compostos orgânicos, tudo explica por suas propriedades únicas, e tem nos últimos anos provocado mudanças profundas no mundo.
É encontrado na natureza na forma de gás originado quase todo ele do processo de respiração dos seres vivos, pelo qual se completa o Ciclo do Carbono.
O Ciclo do Carbono inicia a partir do momento em que as plantas ou outros organismos autótrofos absorvem o gás carbônico da atmosfera e o utilizam na fotossíntese incorporando-o as 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, uma parcela do carbono fotossintetizado pelas plantas será absorvido pelos organismos decompositores, ou devolvido diretamente a atmosfera como no caso de uma queimada. 
Da mesma maneira, as bactérias que realizam a quimiossíntese fabricam suas substancias orgânicas a partir do CO2. Os compostos orgânicos mais comumente formados serão os açúcares (carboidratos), e as plantas também serão capazes de produzir proteínas, lipídeos e ceras em geral.
O carbono das plantas pode seguir três caminhos:
Pela respiração é devolvida na forma de CO2;
Passa para os animais superiores via cadeia alimentar;
Pela morte e decomposição dos vegetais, volta a ser CO2.
O carbono é adquirido pelos animais, de forma direta ou indireta, durante a sua alimentação. Assim, os animais herbívoros recebem dos vegetais os compostos orgânicos e, através do seu metabolismo, são capazes de sintetizar e ate transforma-los em novos tipos de produtos. Acontece o mesmo com os animais carnívoros, que se alimentam dos herbívoros e assim sucessivamente. Os carbonos dos animais podem seguir três caminhos:
Pela respiração é devolvida na forma de CO2;
Passagem para outro animal via nutrição;
Pela morte e decomposição dos animais, volta a ser CO2.
Os oceanos também são grandes reservatórios de gás carbônico realizando uma troca constante com a atmosfera em processo recíproco e continuo.
Desde a Revolução Industrial há uma mudança no ciclo do carbono, antes o ciclo permanecia estável com a liberação de gás carbônico na atmosfera sendo compensada pela sua absorção pelas plantas. O processo da industrialização e a consequente utilização de combustíveis fosseis ou não (o álcool também libera CO2 – dióxido de carbono), além do aumento dos níveis de consumo, tem aumentado de forma vertiginosa o lançamento de dióxido de carbono na atmosfera tornando deletério um fenômeno essencial para a vida na Terra: o Efeito estufa.
Os reservatórios de CO2 na terra e nos oceanos são maiores que no total de CO2 na atmosfera. Pequenas mudanças nestes reservatórios podem causar grandes efeitos na concentração atmosférica. O carbono emitido pela atmosfera não é destruído, mas sim redistribuído entre diversos reservatórios de carbono. A redução do desmatamento poderá contribuir muito para a redução do ritmo de aumento dos gases causadores do efeito estufa, possibilitando outros benefícios, como a conservação dos solos e da biodiversidade. 	
Resumo:
O ciclo do carbono e o ciclo hidrológico são os dois ciclos biogeoquímicos mais importantes com relação à humanidade;
O reservatório atmosférico é pequeno se comparado com o do carbono nos oceanos e dos combustíveis fosseis e outros depósitos;
Ate a Era Industrial estava em equilíbrio;
Durante os últimos anos, o conteúdo de CO2 tem-se elevado, motivado principalmente pela queima de combustíveis fosseis ou não (álcool também), a agricultura e o desmatamento;
O desmatamento: causa aumento do CO2 emitido em função da emissão no momento da queima, redução da taxa fotossintética, queimada de florestas, efeito estufa.
O efeito estufa: causado pela utilização excessiva de combustíveis fosseis (falta de incentivos para a geração de energia alternativa), desmatamento, poluição ambiental, intensificação do efeito estufa, mudanças climáticas, aquecimento global, mudança nos níveis dos oceanos.
7. Ciclo do Enxofre
O enxofre é uma substância amarela encontrada no solo, que queima com facilidade. Ele entra na produção de acido sulfúrico, substancia muito utilizada para fertilizantes, corantes e explosivos (pólvora, palito de fósforo, etc.). O enxofre é encontrado nas rochas sedimentares (formadas por depósitos que se acumularam pela ação da natureza) nas rochas vulcânicas, no carvão, no gás natural etc... O enxofre é essencial para a vida faz parte de moléculas de proteína, vitais para o nosso corpo. Cerca de 140g de enxofre estão presentes no ser humano. A natureza recicla enxofre sempre que um animal ou planta morre. Quando apodrecem, as substancias chamadas de “sulfatos”, combinados com a água são absorvidos pelas raízes das plantas. Os animais o obtêm comendo vegetais ou comendo outros animais. 
O enxofre apresenta um ciclo que se passa ente o ar e os sedimentos. Existe um grande deposito na crosta terrestre e nos sedimentos e um depósito menor na atmosfera.
Ao queimar combustíveis fósseis, é lançado enxofre no ar. Esse enxofre sobe para atmosfera na forma de gás chamado “dióxido de enxofre”, um grande poluente do ar. Quando o dióxido se junta à umidade da atmosfera, forma o acido sulfúrico, um dos principais componentes das chuvas acida. O dióxido de enxofre é produzido também nos pântanos e vulcões, em quantidades que o meio ambiente consegue assimilar. Atualmente existem enormes quantidades de fontes poluidoras, tornando as chuvas mais carregadas de ácidos, dificultando o meio ambiente anularem seus efeitos. A chuva causa danos às folhas de espécies vegetais comprometendo a produção agrícola. Torna-se mais grave próxima as grandes concentrações industriais, atingem as florestas, os peixes e corroem edificações de pedra e concreto, inclusive metais expostos ao tempo que enferrujam mais rápido, como as pontes e edificações de aço.
O grande reservatório de enxofre é no solo e nos sedimentos;
É um ciclo que se caracteriza pela participação efetiva e rápida dos micro-organismos;
A principal forma disponível é o sulfato, que será reduzido pelos seres autótrofos e incorporado às proteínas;
É um ciclo menos limitante doque o do nitrogênio e o do fósforo;
Interação nos processos geoquímicos, meteorológicos e biológicos;
Interpendência do ar, da água e do solo na regulação do ciclo global;
O dióxido de enxofre (SO2) é liberado na atmosfera pelas queimas de combustíveis fosseis;
O SO2 interage com o vapor d’água produzindo gotículas de acido sulfúrico (H2SO4) diluído, o que acarretara a precipitação de chuva acida;
O excremento animal representa uma fonte de sulfato reciclado;
A produção primaria é responsável pela incorporação do sulfato a matéria orgânica.
Conclusão
Referências Bibliográficas
http://www.brasilescola.com/biologia/ciclo-nitrogenio.htm ( 12.10.2012 às 20:40 hrs.)
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http://www.suapesquisa.com/pesquisa/ciclo_agua.htm (12.10.2012 às 20:30 hs.)
http://www.brasilescola.com/biologia/ciclo-do-oxigenio.htm(12.10.2012 às 20:35 hrs.)
http://www.infoescola.com/bioquimica/ciclo-do-fosforo/ (12/10/12 21:49 hrs.)
http://www.infoescola.com/biologia/ciclo-do-calcio/ (02/10/12 21:57 hrs.)
http://www.passeiweb.com/na_ponta_lingua/sala_de_aula/biologia/ecologia/ciclosbiogeoquimicos/ciclos_biogeoquimicos_carbono (13/10/2012 as 13:30 hrs.)
http://www.brasilescola.com/quimica/postulados-carbono.htm - (13/10/2012 as 13:00 hrs.)
http://www.infoescola.com/biologia/ciclo-do-carbono/ (13/10/2012 as 12:35 hrs.)
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/bio_ecologia/ecologia30.php ( 14/10/2012 as 19:00 hrs;)
http://www.infoescola.com/meio-ambiente/ciclo-do-enxofre/ (14/10/2012 as 19:43 hrs.)