Ecologia Geral (Ciclos Biogeoquímicos)

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Ciclos Biogeoquímicos 
Caminhos circulares percorridos pelos 
elementos químicos, passando pelos 
organismos vivos, voltando ao ambiente e 
retornando novamente aos organismos 
COMPONENTES 
VIVOS 
COMPONENTES 
NÃO-VIVOS 
Ciclos Biogeoquímicos 
BIO 
Organismos 
Vivos 
Meio 
Físico 
Transformações, 
Reações 
GEO QUÍMICO 
COMPONENTES 
VIVOS 
COMPONENTES 
NÃO-VIVOS 
Organismos vivos: 30 a 40 elementos químicos. 
99% da massa dos 
organismos vivos 
Carbono 
Hidrogênio 
Oxigênio 
Nitrogênio 
Fósforo 
Enxofre 
Ciclos Biogeoquímicos 
Elementos existem em quantidades finitas. 
Ciclos permitem reutilização. 
Ciclos Biogeoquímicos: gasosos e Sedimentares 
Ciclos Biogeoquímicos Sedimentares: 
Atmosfera é o reservatório principal (Nitrogênio, 
Oxigênio). 
Litosfera é o reservatório principal (Fósforo). 
Ciclos Biogeoquímicos 
Ciclos Biogeoquímicos Gasosos: 
Ciclo da Água 
(1) Evaporação 
LITOSFERA (solos e rochas) 
HIDROSFERA 
(corpos 
d’água) 
ATMOSFERA 
 (nuvens e vapor d’água) 
(2) Transpiração 
(3) Precipitação 
(4) Evaporação 
simultânea 
(5) Fluxo 
superficial 
(6) Infiltração 
(7) Fluxo 
subsuperficial 
1 2 3 
4 
3 1 
6 
7 
Ciclo movido 
por energia 
solar e 
gravitacional 
5 
Ciclo da água 
Ciclo do Nitrogênio 
Oceanos 
Animais 
NH3 
Organismos 
Fixadores 
N2 Atmosférico 
1 
8 
2 
12 
6 
4 
7 
9 
Vegetais 
NO2
- NO3
- 
Aves 
Húmus 
5 
4 
13 
10 
11 
4 
3 
1. Fixação biológica 
 (livre e simbiótica) 
2. Transferência 
simbiótica 
3. Consumo 
[herbivoria] 
4. Morte [formação 
de húmus] 
5. Amonização 
6. Nitrosação 
(Nitrosomonas) 
7. Nitrificação 
(Nitrobacter) 
8. Absorção 
9. Lixiviação 
10. Cadeia marinha 
11. Fezes de aves 
12. Desnitrificação 
13. Fixação 
não-biológica 
Fabricação de adubos nitrogenados traz N à fase sólida 
Uso excessivo de adubos causa eutrofização das águas 
http://tinypic.com/i1d7vp.jpg 
Nódulos de 
Rhizobium em raiz 
de leguminosa 
Rhizobium à venda 
em sacos 
http://trade.indiamart.com/details.mp?offer=2335797830 
P SOLÚVEL 
INORGÂNICO 
(No Solo) 
P INSOLÚVEL 
INORGÂNICO 
(No Solo) 
HÚMUS 
ANIMAIS PLANTAS 
ROCHAS 
4 
5 
7 
6 
5 
2 
7 
3 
1 
OCEANOS GUANO 
8 
9 
10 
Ciclo do Fósforo 1. Intemperismo 
2. Solubilização 
3. Absorção 
4. Consumo 
[herbivoria] 
5. Morte 
[formando húmus] 
6. Mineralização 
7. Erosão 
8. Formação 
de guano 
9. Mineralização 
10. Exposição do 
sedimento oceânico 
(Ex: vulcanismos) 
"P" é extraído de rochas fosfáticas e guano 
Erosão do solo deposita "P "em sedimentos marinhos 
Mineração de Rocha Fosfática Sedimentar 
(Fosforita) em Israel 
https://en.wikipedia.org/wiki/Phosphorite 
Comparando: ciclos do N e do P 
Fósforo Nitrogênio 
Ciclo sedimentar: principal 
fonte do elemento está na 
litosfera 
Ciclo gasoso: principal fonte 
do elemento está na atmosfera 
(gás N2) 
P tem baixa solubilidade. 
Predominantemente associado 
às rochas e à fase sólida do 
solo 
N tem alta solubilidade. 
predominantemente associado 
aos fluidos: dissolvido em 
água ou em forma de gás. 
Solubilização do P no solo é 
uma etapa crítica no ciclo. 
Permite que o P do 
reservatório principal (litosfera) 
fique disponível às plantas 
Fixação do N é uma etapa 
crítica no ciclo. Permite que o 
N do reservatório principal 
(atmosfera) fique disponível às 
plantas 
Extração de Guano no Peru 
http://proyectorepublica.org/Blog/el-gran-boom-del-guano-y-su-caida/ 
http://caactusespeleo.blogspot.com.br/2012/10/guano-vida-e-morte-nas-fezes-dos.html 
Grilo Endecous sobre guano de morcego 
Vista geral de uma gruta 
Colônia de Desmodus rotundus 
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Formação de Guano na Escócia 
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1
2
5
 
Extração de Guano no Peru 
Ciclo do Carbono 
Combustíveis 
Fósseis 
Húmus 
Micro-
consumidores 
Macro-
consumidores 
Produtores Atmosfera 
1 
2 
2 
2 
4 4 
5 6 
7 
3 
1. Fotossíntese 
2. Respiração 
3. Consumo de 
matéria orgânica 
particulada 
4. Morte 
[formando húmus] 
5. Consumo de 
matéria orgânica 
 dissolvida 
6. Fossilização 
7. Combustão 
Queima de combustíveis fósseis aumenta concentração de 
CO2 atmosférico e contribui para super-aquecimento global 
4 
Biota 
Atmosfera 
Combustíveis 
Fósseis 
560 Pg 
760 Pg 
4130 Pg 
38400 Pg 2500 Pg 
Fotossíntese: 120 
0,6 ± 0,2 
60 
92,3 
90 
Oceanos Solos 
B
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m
a
s
s
a
 
s
u
b
s
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p
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rf
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Carbono na Terra: Reservatórios e Fluxos 
1Pg = 1015 g 
Fonte: 
LAL (2008) 
Biota 
Atmosfera 
Combustíveis 
Fósseis 
560 Pg 
760 Pg 
4130 Pg 
38400 Pg 2500 Pg 
Fotossíntese: 120 
0,6 ± 0,2 
60 
92,3 
90 
Oceanos Solos 
B
io
m
a
s
s
a
 
s
u
b
s
u
p
e
rf
ic
ia
l 
 
 
Carbono na Terra: Reservatórios e Fluxos 
1Pg = 1015 g 
Fonte: 
LAL (2008) 
Biota 
Atmosfera 
Combustíveis 
Fósseis 
560 Pg 
760 Pg 
4130 Pg 
38400 Pg 
2500 Pg Oceanos 
Solos 
Carbono na Terra: Reservatórios e Fluxos 
1Pg = 1015 g 
Fonte: 
LAL (2008) 
Solo = Biota x 4,5 
Atmosfera 
Combustíveis 
Fósseis 
560 Pg 
760 Pg 
4130 Pg 
38400 Pg 
Oceanos 
Carbono na Terra: Reservatórios e Fluxos 
1Pg = 1015 g 
Fonte: 
LAL (2008) 
Solo = Atmosfera x 3,3 
Biota 
2500 Pg 
Solos 
Há 4,5 vezes mais carbono no Solo do que na Biota 
Carbono na Terra: Reservatórios e Fluxos 
Há 3,3 vezes mais carbono no solo do que na Atmosfera 
Biota 
560 Pg 
2500 Pg 
Solos 
2500 Pg 
Solos 
Atmosfera 
760 Pg 
Há 4,5 vezes mais carbono no Solo do que na Biota 
Consequentemente ... 
Há 3,3 vezes mais carbono no solo do que na Atmosfera 
Biota 
560 Pg 
2500 Pg 
Solos 
2500 Pg 
Solos 
Atmosfera 
760 Pg 
RECICLAGEM & REUTILIZAÇÃO 
RECICLAGEM é o reprocessamento de materiais 
que de outro modo tornar-se-iam inúteis. Nesse 
caso, objetos usados são desmanchados e 
transformados em matéria-prima para confecção 
de novos objetos. 
Os materiais mais comumente reciclados são 
vidro, papel, alumínio, asfalto, aço, têxteis e 
plástico. 
Na REUTILIZAÇÃO, um material é usado mais de 
uma vez. Ex: recipientes de alimentos, que são 
coletados, lavados, preenchidos com novos 
alimentos e revendidos. 
A reutilização por motivos financeiros é mais 
importante em países menos desenvolvidos, onde 
a reutilização é mais intensa 
Em países mais desenvolvidos o consumo é maior, 
e prefere-se a conveniência de produtos 
descartáveis, de modo que a reutilização de itens 
de baixo valor (embalagens descartáveis) tornou-se 
anti-econômica, criando ali as “sociedades 
descartáveis”. 
RECICLAGEM & REUTILIZAÇÃO 
Alguns recursos não-renováveis não podem ser 
reciclados, nem reutilizados: 
 
Quando há queima de combustíveis, a energia e a 
matéria neles contida transforma-se em calor e 
gases imprestáveis(resíduos de alta entropia). 
RECICLAGEM & REUTILIZAÇÃO