Ciclo do Carbono

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<p>INSTITUTO SUPERIOR DE CIÊNCIAS E EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA</p><p>Faculdade de Ciências de Saúde</p><p>Curso de Licenciatura em Nutrição</p><p>CICLO BIOGEOQUÍMICO DO CARBONO</p><p>Delfina Paulino Quaria Lemos: Código do estudante: 81232737</p><p>Nampula, Agosto, 2023.</p><p>2</p><p>1 INTRODUÇÃO</p><p>Os ciclos biogeoquímicos podem ser considerados os caminhos pelos quais os elementos e as</p><p>substâncias químicas passam do mundo inorgânico ao mundo orgânico, e vice-versa. Como</p><p>todos os elementos e substâncias que formam os seres vivos são retiradas do ambiente, seja</p><p>directamente do ambiente ou através de outros seres vivos, o estudo de seus ciclos se torna de</p><p>grande importância. Os principais ciclos biogeoquímicos são o ciclo da água, o ciclo do carbono</p><p>e o ciclo do nitrogénio.</p><p>O carbono é o elemento-chave da vida. Todos os compostos orgânicos do planeta Terra são</p><p>baseados em carbono como, por exemplo, o DNA, os lipídeos, as proteínas, as enzimas, álcoois,</p><p>carboHidratos, etc. Todas as células vivas são compostas por essas e outras moléculas e</p><p>substâncias.</p><p>1.1 Objectivos</p><p>• Conhecer o funcionamento do ciclo do carbono na natureza</p><p>• Compreender a importância do carbono nos ecossistemas</p><p>3</p><p>2 CONTEXTUALIZAÇÃO</p><p>2.1 A Atmosfera</p><p>A atmosfera, e um ténue envelope de ar que envolve nosso planeta, tem papel fundamental para</p><p>os seres vivos, pois afecta directamente o ambiente em que vivemos, mantendo as condições</p><p>ideais na superfície para a criação e manutenção da vida e, também, protegendo-a de agressões</p><p>externas. Citando alguns exemplos, ela fornece o dióxido de carbono usado na fotossíntese, o</p><p>nitrogénio convertido pelas bactérias fixadoras em nitrogénio utilizável pelas plantas, essencial</p><p>na construção de biomoléculas, além de actuar como um escudo protector contra radiação</p><p>cósmica de alta energia (Martins, Et al. 2003)</p><p>2.1.1 Camadas da atmosfera</p><p>Geralmente a atmosfera é descrita em termos de camadas, as quais são caracterizadas por</p><p>gradientes específicos de temperatura, conforme ilustra a Figura 1.</p><p>2.1.2 Troposfera</p><p>Troposfera, que se estende da superfície do solo até a tropopausa - cuja altitude varia entre cerca</p><p>de 18 km nos trópicos, 12 km em latitudes médias e 6 a 8 km nos pólos – caracteriza-se por um</p><p>decréscimo progressivo da temperatura com o aumento da altitude.</p><p>Ordem e dimensão das camadas</p><p>4</p><p>Na troposfera acontece a maior parte das reações químicas envolvendo as espécies presentes na</p><p>atmosfera, bem como nela residem os principais mecanismos de remoção de substâncias e</p><p>processos climáticos e meteorológicos.</p><p>2.1.3 Estratosfera</p><p>a estratosfera, que vai até uma altitude de aproximadamente 50 km, delimitada pela estratopausa.</p><p>Nesta camada, a temperatura obedece a um gradiente positivo, resultante da energia de reacções</p><p>fotoquímicas envolvendo o ozónio e oxigénio molecular.</p><p>2.1.4 MESOSFERA</p><p>A seguir vem a mesosfera, mais uma vez apresentando um gradiente negativo de temperatura, e</p><p>se estendendo a uma altitude de cerca de 90 km, até a mesopausa. Nesta região, novamente</p><p>voltam a existir importantes mecanismos de transporte vertical de massa.</p><p>2.1.5 Termosfera</p><p>Acima da mesosfera e como última camada, a termosfera de novo apresenta variação positiva de</p><p>temperatura com a altitude, sendo a difusão molecular um importante mecanismo de separação</p><p>gravitacional de espécies, de acordo com sua massa molar.</p><p>3 CICLO BIOGEOQUIMICO DO CARBONO</p><p>O primeiro passo do ciclo é a absorção do carbono através das plantas no processo bioquímico da</p><p>fotossíntese. Nesse, o dióxido de carbono (CO2) da atmosfera é transformado em glicose</p><p>(C6H12O6) que é utilizado como fonte de energia e que pode ser transformado em outras</p><p>moléculas orgânicas para dar origem aos tecidos vegetais.</p><p>O segundo passo, seguindo a lógica da cadeia alimentar, ocorre com o consumo das plantas pelos</p><p>seres herbívoros e dos herbívoros pelos carnívoros, onde eles obtêm suas fontes de carbono que</p><p>serão utilizadas para formação de novos tecidos e energia.</p><p>O retorno do carbono para a natureza ocorre através da respiração dos seres vivos, na sua</p><p>decomposição ou na sua excreção (IBGE,2009)</p><p>5</p><p>Existem várias fontes de carbono inorgânico na natureza que também fazem parte do ciclo como,</p><p>por exemplo, o gás metano (CH4) e o monóxido de carbono (CO), que pode ser metabolizado por</p><p>microrganismos que teriam um papel análogo ao das plantas.</p><p>As trocas de CO2 entre a atmosfera e a biosfera terrestre ocorrem principalmente através da</p><p>fotossíntese e a respiração por plantas. Estes dois processos podem ser resumidos pelas</p><p>seguintes equações:</p><p>Fotossíntese:</p><p>H2O + CO2 + hν → (CH2O)n + O2 (1)</p><p>Respiração:</p><p>(CH2O)n + O2 → CO2 + H2O + Energia (2)</p><p>Dessa maneira, parte do CO2 fixado segundo a equação 1, é reemitido segundo a equação 2. O</p><p>restante será armazenado, na forma de biomassa, pelas folhas, caules, raízes, etc, no que é</p><p>chamado de Produção Primária Líquida (PPL). Essa biomassa, ao ser consumida, como alimento,</p><p>por organismos heterotróficos, é parcialmente reconvertida de forma imediata a CO2 pela</p><p>respiração e, posteriormente, por processos de decomposição d matéria orgânica, através da</p><p>morte de animais e plantas e ataque por microrganismos.</p><p>Os seres humanos estão afectando o equilíbrio do ciclo através da poluição causada pela queima</p><p>de combustíveis fósseis. Os combustíveis fósseis são fontes de carbono em excesso e, com a</p><p>queima, há a geração de gás carbónico acima dos níveis suportados na natureza.</p><p>Ilustracao do ciclo biogeoquímico</p><p>do Carbono</p><p>6</p><p>4 CONCLUSÃO</p><p>Diferentemente do que acontece no ciclo da água, não conseguimos extrair o carbono</p><p>directamente da natureza na sua forma inorgânica. Para obter carbono, os animais precisam se</p><p>alimentar de fontes orgânicas, ou seja, precisam comer plantas e/ou outros seres vivos, o que não</p><p>ocorre no caso das plantas e de alguns microrganismos.</p><p>O conjunto de características peculiares da atmosfera faz com que os processos de formação,</p><p>transformação, transporte e remoção das substâncias possam variar substancialmente entre a</p><p>troposfera e a estratosfera, as duas camadas que possuem maior importância em termos de ciclos</p><p>de matéria e energia.</p><p>7</p><p>5 BIBLIOGRAFIA</p><p>Martins, Cláudia Rocha. Et al. (2003), Ciclos Globais de Carbono, Nitrogênio e Enxofre: A</p><p>importância na Química da atmosfera. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola, São</p><p>Paulo.</p><p>IBGE, (2009): Manual técnico de geomorfologia. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística</p><p>2ª ed. Rio de Janeiro.</p><p>Collatz, G.J. et al., 1998: Effects of climate and atmospheric CO2 partial pressure on the global</p><p>distribution of C4 grasses: present, past, and future. Oecologia.</p>