Ciclos 2012

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15/6/2012
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CICLOS BIOGEOQUÍMICOS Indivíduos movem nutrientes de um local para outro
Trocas biológicas de nutrientes interagem com trocas físicas
Ciclos biogeoquímicos Bioelementos
97.5
2.5
Água Salgada
Água Doce
Distribuição das Águas na Terra Distribuição das Águas na Terra
68.9
29.9
0.9
0.3
0 20 40 60 80
Calotas Polares e Geleiras
Água Doce Subterrânea
Água Doce no Solo
Água Doce em Rios e Lagos
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O Ciclo da Água
Troca contínua de água entre a atmosfera e a água do solo, 
superficial, subterrânea e das plantas;
�Evaporação: dos oceanos, corpos de água, transpiração das 
plantas e animais;
�Precipitação: condensação do vapor de água do mar caindo na 
terra
�Escoamento: da terra atinge corpos hídricos
precipitação
chuva
rios
oceanos e lagos
glaciares
evaporação
condensação
vento
transpiração
fracionamento
fracionamento
fracionamento
Uso da Água por Setor de Atividade
9.0
25.0
66.0
Doméstico
Industrial
Agrícola
Diferença entre:
Eutrofia
e Oligotrofia:
Macronutrientes:
Fósforo - Principalmente Ortofosfato
Nitrogênio - Principalmete Nitrato
Potássio - Forma iônica
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Origem dos Nutrientes
• Natural
– Lixiviação de rochas e solos
– Aporte de matéria orgânica oriunda das 
bacias de drenagem
• Artificial
– Esgoto sanitário e industrial
– Fertilização agrícola
Águas Oligotróficas
Pobre em nutrientes
Águas Oligotróficas
Águas Distróficas
Pobre em nutrientes e rica em ácido húmico
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Águas Distróficas Águas Eutróficas
Rica em nutrientes
Ciclo do Carbono
�Ciclo relativamente rápido;
�Três reservatórios: atmosfera formas dissolvidas e 
matéria orgânica;
�Através da fotossíntese as plantas absorvem gás 
carbônico;
�Este carbono é utilizado para o crescimento e 
liberado na respiração de animais e plantas
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• Ciclo Principal -Produtores, consumidores e decompositores 
participam, respectivamente, dos processos de fotossíntese e 
respiração, 
•Ciclo Secundário, mais lento, do decaimento de plantas e animais 
que foram incorporados por processos geológicos na crosta terrestre. 
•Os organismos foram transformados em combustíveis fósseis e 
calcário, que ficam à margem do ciclo principal.
•Os combustíveis fósseis são, portanto, energia solar armazenada na 
forma de moléculas orgânicas no interior da Terra.
Ciclo do Carbono
�A partir da Revolução Industrial ocorreu o uso intenso dessa energia 
armazenada e, no processo de queima (respiração), passou a devolver 
o CO2àatmosfera a uma taxa superior à capacidade assimiladora das 
plantas e dos oceanos.
�Esse desequilíbrio do ciclo natural pode ter implicações na alteração 
do chamado ‘efeito estufa’, com conseqüente aumento na temperatura 
global da Terra.
�Aproximadamente 50% do excesso de CO2 gerado é absorvido pelos 
oceanos . 
�Diante da multiplicidade de fatores que intervém no mecanismo de 
recuperação do sistema, até que ponto os oceanos suportarão o 
aumento de CO2 ? 
Ciclo do Carbono
Desmatamento:
1. Aumento do CO2 emitido em função da emissão no
momento da queima.
2. Redução da taxa fotossintética.
3. Queimadas de florestas.
4. Efeito estufa – intervenções antropogênicas no ciclo
do carbono.
Ciclo do Carbono
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Ciclo do Carbono
Efeito estufa:
1. Utilização excessiva de combustíveis fósseis (falta
de incentivos para a geração de energia alternativa).
2. Desmatamento.
3. Poluição ambiental.
4. Intensificação do efeito estufa.
5. Mudanças climáticas.
6. Aquecimento global.
7. Mudança nos níveis dos oceanos.
Ciclo do Nitrogênio
�Não ocorre em quantidades substanciais em depósitos 
geológicos;
�A única acumulação natural é resultado da deposição de 
guano por aves marinhas;
�Matéria orgânica viva e morta são reservatórios 
relativamente pequenos de nitrogênio;
�Em climas temperados a matéria orgânica do solo forma 
reservatórios estáveis de nitrogênio;
�O maior reservatório é o nitrogênio atmosférico (N2), 
acessível somente a microorganismos
Ciclo do Nitrogênio
�Fator limitante para animais e plantas;
�Gás nitrogênio abundante no ar (78%);
�Pequeno número de algas e bactérias pode usar gás 
nitrogênio;
�Rhizobium fixa gás nitrogênio no ambiente terrestre;
�Anabaena e Nostoc fixam gás nitrogênio no ambiente 
aquático;
�Nitrosomonas transforma amônia em nitrito;
�Nitrobacter transforma nitrito em nitrato
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Ciclo do Nitrogênio
Amonificação: conversão de nitrogênio orgânico em amônia (NH3);
Processo de Haber-Bosch: produção industrial de amônia
Nitrificação: amônia (NH3-) ou íons amônio (NH4+) são oxidados a 
nitritos (NO2-) e nitratos (NO3-);
•Processo restrito a algumas bactérias autotróficas;
•Formação de nitrito e nitrato são realizadas por diferentes 
populações microbianas;
•Processo pode ser muito afetado por stress ambiental;
•Nitrificação ocorre em condições aeróbicas
Denitrificação: transformação de nitratos em gás nitrogênio e 
outras substâncias;
•Ocorre em condições anaeróbias ou de baixa concentração de 
oxigênio
Ciclo do nitrogênio
NO3-, NH4: 
Importantes para 
síntese de proteínas 
e ácidos nucléicos; 
Bactérias associadas a 
nódulos de vegetais terrestres 
fixam o N2 atmosférico em 
moléculas nas quais o 
nitrogênio é aproveitável
fixadoras
denitrificantes
Ciclo do Fósforo
�Ciclo mais simples que nitrogênio e carbono;
�Não é um componente abundante da ecosfera;
�Grandes reservatórios inertes são rochas;
�Pequenos reservatórios são fosfato dissolvido no solo e na água 
e na matéria orgânica viva e morta;
�Bactérias não alteram o estado de oxidação do fósforo;
�A maioria das transformações mediadas por microorganismos 
são uma transferência de fosfato orgânico para inorgânico
Ciclo do Fósforo
�Em alguns habitats fosfatos em combinação com 
cálcio são insolúveis para plantas e microorganismos;
�Microorganismos são capazes de solubilizar fosfatos 
de algumas fontes;
�Formas solúveis podem ser assimiladas por plantas e 
microorganismos;
�Produtividade em muitos habitats é limitada por 
fosfato
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Ciclo do Fósforo
� Rochas sedimentares são o reservatório natural do
fósforo.
� O fósforo é um elemento essencial para a
constituição de ATP, DNA e RNA.
� A forma mais comum para a absorção dos vegetais é
o PO4.
� Assim como o nitrogênio, é um elemento limitante,
controlando a abundância dos organismos.
Ciclo do Fósforo
INTERVENÇÕES ANTRÓPICASINTERVENÇÕES ANTRÓPICAS
-- EUTROFIZAÇÃO EUTROFIZAÇÃO --
Despejos de efluentes ricos em fosfatos. Ex.:detergentes.
Utilização de fertilizantes químicos, ricos em fosfatos.
Ciclo do Fósforo
�O oxigênio molecular (O2), indispensável à respiração
aeróbica, é o segundo componente mais abundante da
atmosfera, onde existe na proporção de cerca de 21%.
�O oxigênio teria desaparecido da atmosfera, não fosse o
contínuo reabastecimento promovido pela fotossíntese,
principalmente do fitoplâncton marinho, considerado o
verdadeiro "pulmão" do mundo.
Ciclo do Oxigênio
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O oxigênio pode ser consumido da atmosfera através das
seguintes vias:
� atividade respiratória de plantas e animais;
� combustão;
� degradação, principalmente pela ação de raios
ultravioleta, com formação de ozônio (O3);
� combinação com metais do solo (principalmente o ferro),
formando óxidos metálicos.
Ciclo do Oxigênio
Ciclo do Oxigênio
•Defina Ecologia.
•O que são fatores bióticos e abióticos?
•Defina seleção direcional e estabilizadora.
•Por que as espécies ocorrem em determinadas áreas?
•O que postula a Lei de Shelford?•Qual a diferença entre aclimatação e adaptação?
•Quais são os principais modos de dispersão?
•Quais são os principais fatores bióticos limitantes da distribuição 
de espécies? E os abióticos?
•Quais são os tipos de biomas encontrados no Brasil?
• Descreva os ciclos da água, carbono, nitrogênio e fósforo.