fluxo de matéria. Ciclos biogeoquímicos.1

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FLUXO DE MATÉRIA E CICLOS 
BIOGEOQUÍMICOS 
Profa. Thaís Lopes 
Fluxo de Matéria 
• Os elementos e compostos químicos são vitais para 
os processos de vida. 
• O grande componente da matéria viva é a água. 
• O Carbono entra na cadeia trófica quando o dióxido 
de carbono (CO2) é absorvido na fotossíntese. Ele 
segue a mesma rota da energia, sendo consumido e 
excretado, assimilado ou usado no metabolismo, 
onde é liberado para a atmosfera como CO2. 
Fluxo de Matéria 
• Os nutrientes são elementos essenciais à vida. 
Fluxo de Matéria 
• Quando os compostos de carbono e os nutrientes 
são liberados sob a forma inorgânica uma planta 
pode absorvê-los novamente. 
• Um átomo de um elemento químico pode passar 
repetidamente de uma cadeia alimentar para outra. 
• Sem a decomposição da matéria orgânica, o estoque 
de nutrientes seria esgotado e a vida cessaria. 
A energia não pode ser ciclada e reutilizada, já a 
matéria pode. 
Fluxo de Matéria 
Biosfera 
Atmosfera Litosfera Hidrosfera 
Elementos químicos nos compartimentos da Biosfera 
Fluxo de Matéria 
Os nutrientes são assimilados e regenerados 
Fluxo de Matéria 
Estoques de nutrientes 
Fluxo de Matéria 
Estoques de nutrientes em ecossistemas terrestres 
• Entrada de nutrientes: 
– Intemperismo: decomposição física e alteração química das rochas e do 
solo. Adiciona nutrientes minerais ao solo que são assimilados pelas 
plantas. 
– Assimilação de CO2, pela fotossíntese, e nitrogênio gasoso, por plantas, 
bactérias e cianobactérias. 
– Precipitação seca e úmida. 
• Saída de nutrientes 
– Liberação para a atmosfera (respiração, decomposição de excretas). 
– Queimadas, desmatamento. 
– Escoamento da água. 
Fluxo de Matéria 
Estoques de nutrientes em ecossistemas aquáticos 
• Entrada de nutrientes: 
– Escoamento da água, aporte de rios, ressurgência de águas profundas. 
– Assimilação de CO2, pela fotossíntese (fitoplâncton). 
– Precipitação seca e úmida. 
• Saída de nutrientes 
– Liberação para a atmosfera (respiração, sprays marinhos). 
– Escoamento de água em rios e riachos. 
– Evaporação. 
– Sedimentação. 
 
Biogeoquímica 
• Ciência que estuda a troca 
de materiais entre os 
componentes bióticos e 
abióticos dos ecossistemas. 
• Todos os elementos 
químicos naturais 
apresentam um movimento 
dinâmico nos ecossistemas 
transitando constantemente 
entre o meio físico e os 
organismos. 
Ciclos Biogeoquímicos 
• Os nutrientes são movidos por grandes 
distâncias pelos ventos na atmosfera, pelas 
águas (cursos de água e correntes oceânicas) e 
circulam dentro da cadeia alimentar. 
 
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Ciclo Hidrológico 
• A água é o principal componente dos seres vivos, com 
variações de 70 a 90% em peso. 
• Ela pode ser perdida pelo organismo de diversas formas: 
– Evapotranspiração 
– Excrementos 
– Respiração etc. 
 
 
Ciclo Hidrológico 
• O planeta Terra possui cerca de 75% de sua 
superfície coberta por água. 
 
Distribuição da água no planeta 
 
 
Ciclo Hidrológico 
 
Ciclo Hidrológico 
 
Ciclo Hidrológico 
• O homem afeta o ciclo da água 
 
 
 Desperdício 
MAL USO DOS RECURSOS HÍDRICOS 
Agricultura Residências Indústrias 
Irrigação Não reaproveitamento Vazamento 
Consumo 
excessivo 
Ciclo Hidrológico 
• O homem afeta o ciclo da água 
 
– Matéria orgânica esgotos domésticos 
– Metais e petróleo esgotos industriais e 
derramamentos 
– Eutrofização e degradação dos mananciais 
 
– Desmatamento, impermeabilização do solo 
 
POLUIÇÃO DOS CORPOS D´ÁGUA 
Um bife de 300 g Um pedaço queijo (500g) 
Um litro de leite Uma garrafa vinho 
Consumo de água 
Ciclo do Carbono 
• O Carbono é a base de construção de 
moléculas orgânicas. 
• Estoque de energia: açúcares, lipídeos, 
proteínas, petróleo, carvão, gás, etc. 
• Regulação do clima: CO2 e CH4 
 
 
• Sedimentos Marinhos, Rochas 
Sedimentares 
• Solos e matéria orgânica 
• Água oceânica profunda 
• Sedimento superficial 
• Carvão, petróleo e gás natural 
•Atmosfera 
• C orgânico dissolvido 
• Vegetação terrestre 
Ciclo do Carbono 
Ciclo do Carbono 
 
Ciclo do Carbono 
• O homem afeta o ciclo do carbono 
– Eliminação do estoque 
– Mudança no uso da terra 
– Consumo de combustíveis fósseis 
– Consequências: 
• Aquecimento global 
• Aumento do efeito estufa 
• Chuva ácida 
• Destruição da camada de ozônio 
 
 
Ciclo do Nitrogênio 
• N2: 76% da composição da atmosfera 
• Compostos de nitrogênio: fundamentais para a vida 
(aminoácidos, proteínas em geral, DNA, etc.) 
• N: Macronutriente essencial para os seres vivos 
• Aquecimento global: N2O (óxido nitroso) gás de 
efeito estufa (300x mais impactante que CO2) 
• Contaminação da água, eutrofização, chuva ácida 
(HNO3), formação de ozônio na troposfera 
(fertilizantes humanos). 
 
Ciclo do Nitrogênio 
• Fixação de nitrogênio por processos naturais 
– Ação bacteriana(Rhizobium) existentes nas leguminosas- 
fixam N transformando em nitrato e amônia. 
– Raios e vulcões – os raios atingem a atmosfera e produzem 
óxido de nitrogênio 
• Nitrificação e Desnitrificação 
 
 
 
 
 
 
Ciclo do Nitrogênio 
 
Ciclo do Nitrogênio 
Ciclo do Nitrogênio 
 
Ciclo do Nitrogênio 
• O homem afeta o ciclo do nitrogênio 
• Fixação industrial de nitrogênio (uso de fertilizantes) 
 
 
 
 
 
• Queima da biomassa e combustíveis fósseis 
– Emissão de NOx 
– Formação de ozônio (O3) em baixas altitudes 
– Contribui para a destruição da camada de ozônio 
Processo Haber-Bosch 
3H2 + N2 2(NH3) 
Catalisadores, temperatura e pressão elevadas 
Ciclo do Nitrogênio 
• A interferência das atividades humanas no ciclo do 
nitrogênio, mais que dobrou a quantidade natural de 
N fixada, evidenciando o acúmulo de nitrogênio em 
diversas regiões do planeta. 
Ciclo do Fósforo 
• O fósforo é um macronutriente essencial à vida. 
• Essencial para o armazenamento e transferência de 
energia. 
• Componente dos ossos, dentes e membranas 
celulares. 
• Reservatórios: água, solo e sedimentos 
• Fontes de fósforo: ossos, guano, fertilizantes, 
 esgotos etc. 
Ciclo do Fósforo 
Ciclo do Fósforo 
 
 
Ciclo do Fósforo 
O homem afeta o ciclo do fósforo 
• Desmatamento 
• Uso excessivo de fertilizantes 
• Despejo de esgoto 
• Lixiviação contaminando lençóis freáticos causando 
eutrofização