Ciclos Biogeoquímicos

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ECOLOGIA BÁSICA E CONSERVACIONISMO | CICLOS BIOGEOQUÍMICOS 
CICLOS BIOGEOQUÍMICOS 
São processos que ocorrem na natureza que garantem que diferentes 
elementos químicos circulem tanto pelo meio abiótico quanto pelo meio biótico, 
promovendo o reaproveitamento desses elementos químicos. 
Os ciclos biogeoquímicos garantem que os elementos químicos interajam 
continuamente com o ambiente e seres vivos, garantindo que os elementos químicos 
fluam ciclicamente pela atmosfera, hidrosfera, litosfera e biosfera. 
Os principais ciclos biogeoquímicos encontrados na natureza são o ciclo da 
água, carbono, oxigênio, nitrogênio, fosforo e enxofre. Pra que tais ciclos ocorram na 
natureza, é fundamental a presença da reservatórios naturais de elementos químicos 
como atmosfera, hidrosfera e crosta terrestre, existência de diferentes espécies de 
seres vivos; e a circulação dos elementos químicos pelo ambiente e através dos seres 
vivos de um determinado ecossistema. 
Os ciclos biogeoquímicos podem ser classificados em dois principais grupos - 
os que fazem parte do ciclo gasoso e os que fazem parte do ciclo sedimentar. O ciclo 
gasoso tem como reservatório do elemento gasoso a atmosfera terrestre, na qual os 
elementos gasosos entram e saem da biosfera em sua forma gasosa. O ciclo 
sedimentar tem como principal reservatório a crosta terrestre. 
A circulação dos elementos químicos gasosos e sedimentares é fundamental 
para que um ecossistema funcione de forma adequada. 
A velocidade em que um elemento circula no meio abiótico e meio biótico depende 
de diferentes fatores, como a natureza do elemento químico que participa do ciclo. 
Em geral, o ciclo gasoso é mais rápido que o ciclo sedimentar. Além disso, a taxa de 
crescimento dos seres vivos e sua decomposição afeta diretamente a cadeia alimentar 
e o fluxo de um elemento químico nessa cadeia. A decomposição, quando ocorre 
lentamente, afeta a velocidade de liberação dos nutrientes químicos para o ambiente. 
Poluição ambiental, extração de minerais e produção de energia pelo homem 
também afetam a ciclagem dos elementos químicos na natureza. 
 
Tipos de Ciclos Biogeoquímicos 
Os principais ciclos biogeoquímicos encontrados na natureza são o ciclo da água, 
carbono, oxigênio, nitrogênio, fosforo e enxofre 
 
 
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Ciclo biogeoquímico do Carbono 
 
O carbono é um dos principais elementos que faz parte da composição das 
moléculas orgânicas. O ciclo biogeoquímico do carbono tem início a partir do gás 
carbônico liberado pela respiração celular aeróbica dos animais, que depois é captado 
pelas plantas para a realização do processo de fotossíntese. 
A seguir, os consumidores primários (animais)podem absorver o carbono 
através da ingestão de plantas que absorveram previamente o carbono presente na 
atmosfera. 
Dessa forma, o carbono passar da atmosfera para as plantas (produtores ou 
organismos autotróficos), e depois para os animais (consumidores ou organismos 
heterotróficos). Finalmente, quando os organismos autotróficos e heterotróficos 
morrem e sofrem ação dos organismos decompositores, o ciclo se completa, em que 
o carbono se transforma em matéria orgânica e depois inorgânica, sendo devolvido 
para o ambiente. Outra forma de o carbono retornar ao ambiente ocorre pelo 
processo de respiração celular através de queima de combustíveis fósseis. 
 
Figura: Ciclo biogeoquímico do carbono. O dióxido de carbono é produzido por meio do processo de respiração 
celular dos seres vivos e queima de combustível fóssil. O dióxido de carbono é absorvido pelas plantas e algas 
marinhas e a decomposição das plantas e dejetos animais libera o carbono no solo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Ciclo biogeoquímico do Água 
 
A água é um elemento que se transforma o tempo todo, pois sofre mudanças 
em seu estado físico (sólido, líquido e gasoso). No começo do processo, a evaporação 
da água dos rios, lagos e oceanos, a transpiração e a evaporação fazem com que a 
água passe do estado líquido para o estado gasoso. A seguir, ocorre o processo de 
condensação da água, no qual ela passa agora do estado gasoso par ao estado 
líquido, e por meio da precipitação da água através das chuvas, e volta novamente 
para os lagos, rios, mares, oceanos e solo. 
 
 
Figura: Ciclo biogeoquímico da água. A água que se encontra no estado líquido em rios e oceanos e no interior de 
plantas, ao sofrer evaporação, passa para o estado gasoso. Após sua condensação, a água volta novamente em seu 
estado líquido através da chuva para o solo, rios e oceanos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Ciclo biogeoquímico do Nitrogênio 
 
Aproximadamente 78% da atmosfera é constituída por nitrogênio, porém a 
maioria dos organismos vivos é incapaz de utilizá-lo, uma vez que o nitrogênio se 
encontra na forma gasosa (N2), o que o torna estável, e faz com que ele apresente 
pouca tendência a reagir com outros elementos químicos. 
O ciclo biogeoquímico tem início com o nitrogênio na sua forma gasosa (N2), 
no ambiente, sendo fundamental que o nitrogênio se fixe no solo por meio da ajuda 
de bactérias fixadoras de N2 no solo. 
Depois, o N2, reage com o hidrogênio, sendo transformado em amônia por um 
processo denominado amonificação, no qual a amônia será absorvida por bactérias 
produzindo nitritos em um processo denominado nitrificação. Também parte da 
amônia no solo pode ser proveniente da decomposição de proteínas e resíduos 
nitrogenados presente na matéria orgânica morta e material excretado pelos seres 
vivos. 
A seguir, os nitritos são convertidos em nitratos e passam a ser absorvidos e 
utilizados pelas plantas no processo de síntese proteica. Depois ocorre o processo de 
denitrificação por bactérias denitrificantes, que convertem os nitratos em nitrogênio 
molecular, com o retorno de N2 para a atmosfera, fechando o ciclo do nitrogênio. 
 
Figura: O ciclo biogeoquímico do nitrogênio. O nitrogênio é removido da atmosfera pela ação de bactérias que 
retiram o nitrogênio da atmosfera e depois é transformado em amônia e, a seguir, em nitritos e nitratos. Pelo 
processo de denitrificação, o nitrogênio retorna à atmosfera. 
 
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 Ciclo biogeoquímico do Oxigênio 
 
O ciclo do oxigênio se encontra associado ao ciclo do carbono, uma vez que os 
fluxos de oxigênio e carbono estão associados aos processos de fotossíntese e 
respiração celular. 
Durante o processo de fotossíntese, plantas e algas liberam o oxigênio para a 
atmosfera e removem gás carbônico, ao passo que os processos de respiração celular 
dos seres vivos e combustão a partir da queima de combustíveis fósseis consomem o 
oxigênio e geram gás carbônico que é liberado para atmosfera e depois será utilizado 
no processo de fotossíntese, dando continuidade ao ciclo. 
 
 
Figura: O ciclo biogeoquímico do oxigênio. O oxigênio é produzido pelas plantas e algas através do processo de 
fotossíntese que, ao mesmo tempo, utiliza o gás carbônico da atmosfera. A seguir, o oxigênio é utilizado pelos 
seres vivos no processo de respiração celular, produzindo gás carbônico, que é utilizado no processo de 
fotossíntese. 
 
 
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Ciclo biogeoquímico do Fósforo 
 
O fosforo é um elemento químico que se encontra presente no material genético 
(ácido desoxirribonucleico, acido ribonucleico) dos seres vivos e na molécula que fornece 
energia aos seres vivos (adenosina trifosfato). 
No ciclo biogeoquímico dos fósforos, as plantas absorvem o fosforo do solo e da 
água, ao passo que os animais e os eres humanos obtêm o fosforo através da ingestão 
de alimentos. Quando os seres vivos morrem e sofrem decomposição pela ação dos 
organismos decompositores,ocorre o retorno do fósforo para o solo e água, reiniciando 
o ciclo. Além disso, parte do fósforo é levada pela ação das chuvas, para os lagos, rios, 
mares e oceanos, onde acaba sendo incorporado às rochas desses locais. 
O fósforo retorna ao ecossistema mais tarde através da elevação das rochas por 
meio dos processos geológicos e, depois, com o passar do tempo, já na superfície, as 
rochas sofrem decomposição e formam os solos, em que ocorre a liberação de fosfatos 
contendo fósforo, que novamente será absorvido pelas plantas. 
 
Figura: O ciclo biogeoquímico do fósforo. As plantas obtêm fósforo do ambiente absorvendo os fosfatos dissolvidos na água 
e no solo, enquanto os animais obtêm fosfatos na água e nos alimentos. O processo de decomposição da matéria orgânica devolve 
o fósforo ao solo e à água. Parte do fósforo é arrastada pelas chuvas pra coleções de água e acaba sendo incorporada às rochas. 
O fósforo retorna ao ecossistema quando as rochas se elevam nos processos geológicos e, depois de serem decompostas, são 
transformadas em solo com liberação de fosfato. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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O ciclo biogeoquímico do Enxofre 
 
O enxofre é um elemento químico essencial à vida dos organismos vivos, fazendo 
parte da estrutura de aminoácidos, pontes dissulfeto, cadeias polipeptídicas e proteínas. 
Também está presente em algumas vitaminas. 
O enxofre pode ser encontrado em rochas sedimentares formadas por depósitos 
que se acumulam pela ação da natureza, rochas vulcânicas e solo. O enxofre é absorvido 
pelas plantas como íon sulfato, e algumas bactérias utilizam o sulfeto de hidrogênio 
presente na água como fonte doadora de elétrons. Quando um organismo autotrófico 
ou heterotrófico morre e sofre decomposição, os sulfatos presentes na matéria orgânica 
em decomposição em combinação com a água são absorvidos pelas raízes das plantas 
(autotróficos). Já os organismos heterotróficos (consumidores) obtêm o enxofre através 
do consumo de vegetas e/ou animais que fazem parte da cadeia alimentar. O enxofre 
pode ser encontrado em pequenas quantidades na atmosfera, seja pela ação natural de 
vulcões ou pela queima de combustível de origem fóssil pelo homem, produzindo 
dióxido de enxofre que se funde com a água e produz ácido sulfúrico, que retorna ao 
solo por meio da chuva ácida. Após retornar ao solo, o enxofre fica localizado nas rochas 
que encontram debaixo do solo ou debaixo da água. Este enxofre, em contato com 
bactérias do gênero Chlorobium, ou Pelodityonsendo, é transformado em sulfato, que é 
absorvido pelas plantas. Contudo, se sofre ação de bactérias do gênero Thiobacillus, é 
convertido em ácido sulfúrico e permanece no solo. 
 
Figura: O ciclo biogeoquímico do 
enxofre. O enxofre é absorvido 
pelas raízes das plantas, que são 
consumidas pelos animais em 
seguida. Algumas bactérias 
conseguem decompor a matéria 
orgânica produzindo ácido sulfúrico, 
que fica incorporado ao solo. O 
enxofre pode ser encontrado em 
pequenas quantidades na atmosfera, 
na forma de seus óxidos, seja pela 
liberação durantes atividades 
vulcânicas, ou pela ação do homem 
através da queima de combustível 
fóssil. A seguir, os óxidos de 
enxofre se combinam com a água e 
produzem ácido sulfúrico, que volta 
ao solo, ou com coleções de água 
(rios, lagos, mares) por meio da 
chuva ácida.