GESTÃO DE ECOSSISTEMAS E BIODIVERSIDADE 1

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GESTÃO DE 
ECOSSISTEMAS E 
BIODIVERSIDADE – 
CIÊNCIAS DO AMBIENTE 
 
Profa. Camila 
2015 
Água 
Nitrogênio Fósforo 
Carbono 
CICLOS 
BIOGEOQUÍMICOS 
CICLOS BIOGEOQUÍMICOS 
DEFINIÇÃO 
 Trata-se de movimentos cíclicos que envolvem elementos químicos presentes no 
meio biológico e o ambiente geológico; 
 
 Elementos que são necessários ao desenvolvimento dos tecidos vivos; 
 BIO GEO 
Porque os 
organismos vivos 
interagem no 
processo de síntese 
orgânica e 
decomposição dos 
elementos 
Porque o 
meio terrestre 
é a fonte dos 
elementos 
Porque são ciclos 
de elementos 
químicos 
QUÍMICOS 
Todos os elementos químicos, tendem a circular 
na biosfera em vias características, do ambiente 
aos organismos e destes, novamente, ao ambiente. 
CICLOS BIOGEOQUÍMICOS 
 
NA NATUREZA, NADA SE CRIA, NADA SE PERDE, TUDO SE 
TRANSFORMA. 
 
ESTE É O PRINCÍPIO DE CONSERVAÇÃO DA MATÉRIA, ENUNCIADO POR 
LAVOISIER. 
 
Os ciclos biogeoquímicos são essenciais para 
restabelecer o equilíbrio dos ecossistemas. 
 
PRODUTORES MATÉRIA 
 
 
CONSUMIDORES AMBIENTE 
 
 
DECOMPOSITORES MATÉRIA 
SER HUMANO 
 
 
 
Acelera o movimento de muitos materiais 
 
 
 
Ciclos tendem a se tornar imperfeitos (acíclico) 
 
 
Carência/excesso 
CLASSIFICAÇÃO DOS CICLOS 
 
Ciclo da Água 
 
Os depósitos são o mar, rios, lagos e os lençóis subterrâneos. 
 
Ciclos Gasosos 
 
O depósito está na atmosfera ou hidrosfera, composto dos 
seguintes nutrientes: Oxigênio (O), Carbono (C) e Nitrogênio (N). 
 
Ciclos Sedimentares 
 
O depósito está na crosta terrestre, composto dos seguintes 
nutrientes: Fósforo (P) e Enxofre (S). 
Uso aplicado do estudo quantitativo dos ciclos Biogeoquímicos 
 Monitoramento da poluição; 
 Estabelecimento de técnicas de manejo; 
 Determinação e controle da perda de fertilizantes; 
 Uso racional de recursos hídricos, minerais; 
 Controle do aumento de CO2 na atmosfera. 
 
O ciclo hidrológico é essencial ao ambiente: 
 
 Transporta e faz circular a água de uma região para as outra; 
 É um importante agente modelador da crosta terrestre ( devido à erosão e 
ao transporte de sedimentos); 
 Condicionante de toda a cobertura vegetal do planeta, ou seja, de toda a 
vida na Terra. 
CICLO DA ÁGUA 
DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA NO PLANETA 
 Estado físico Tipos Volume da água do 
planeta (%) 
Sólido Calotas de gelo, geleiras 2,15 
Líquido Oceanos 
Águas subterrâneas 
Águas superficiais 
97,21 
0,626 
0,009 
Gasoso Vapor atmosférico 0,005 
A água do mundo vai acabar????? 
SITUAÇÃO DO BRASIL 
Todo o movimento que a água realiza é cíclico, ou seja, ela sai do ambiente, percorre o seu 
caminho, seja ele na terra, ou na atmosfera, cumpre todas as suas funções, e depois disso, 
quando ocorre a precipitação, ela volta ao seu ponto inicial, ficando disponível para 
novamente recomeçar o seu ciclo na natureza. 
 
O homem afeta o ciclo da água de duas formas: 
 
QUALITATIVAMENTE 
QUANTITATIVAMENTE 
CICLO DO CARBONO 
A fotossíntese e a respiração são os dois processos 
opostos que governam o ciclo global do carbono. 
Nesse ciclo existem 3 estoque de carbono: o terrestre, a 
atmosfera e os oceanos. 
CICLO DO CARBONO 
Fotossíntese = 
absorve CO2 
Respiração = 
libera CO2 
O Ciclo do carbono se inicia a partir do momento em que as plantas, ou outros 
organismos autótrofos, absorvem o gás carbônico da atmosfera e o utilizam na 
fotossíntese incorporando-o às suas moléculas. Então o carbono passa para o 
próximo nível trófico quando os animais herbívoros ingerem as plantas e absorvem 
parte do carbono incorporado na forma de açúcares. 
CICLO DO CARBONO 
 Parte dos restos de animais e vegetais pode não sofrer decomposição e 
transformar-se em combustíveis fósseis (carvão e petróleo). Boa parte 
do carbono que estava preso durante milhões de anos nessas 
substâncias, está sendo devolvido à atmosfera, através da queima de 
combustíveis. 
• O Carbono (C) é o quarto elemento mais abundante no Universo, depois do 
Hidrogênio (H), Hélio (He) e o Oxigênio (O), e é o pilar da vida como a 
conhecemos. 
 
• Existem basicamente duas formas de carbono, uma orgânica, presente nos 
organismos vivos e mortos, não decompostos, e outra inorgânica, presente nas 
rochas. 
 
• No planeta Terra o carbono circula através dos oceanos, da atmosfera, da terra e 
do seu interior, num grande ciclo biogeoquímico. Este ciclo pode ser dividido 
em dois tipos: o ciclo “lento” ou geológico, e o ciclo “rápido” ou biológico. 
 
Fotossíntese 
6CO2 + 6H2O + energa (luz solar) → C6H12O6 + 6O2 
 
Respiração 
C6H12O6 (matéria orgânica) + 6O2 → 6CO2 + 6 H2O + energia 
 
EFEITO ESTUFA EFEITO ESTUFA 
Efeito Estufa 
http://www.planetaterra.org.br/educacao/aquecimento_global.htm 
Naturalmente é impossível “carimbar” o carbono conforme sua origem, 
de forma que um confronto entre a emissão e a retenção na atmosfera 
referir-se-á ao carbono total em circulação. 
Fonte: Ferreira. em http://ecen.com/eee26/emis_omar.htm. pesquisado em 15/01/09 
• As atividades humanas influenciam o ciclo global do carbono. Ao retirar carbono 
armazenado nos depósitos de combustíveis fósseis a uma taxa muito superior à da 
absorção do carbono pelo ciclo, as atividades humanas estão a potenciar o 
aumento das concentrações de CO2 na atmosfera e, muito provavelmente, 
influenciando o sistema climático global. 
 
• O CO2 é o elemento principal do efeito de estufa, que permite a manutenção da 
temperatura média da superfície terra perto dos 15°C. Sem o efeito de estufa a 
Terra seria um local bem “menos agradável” para viver, com temperatura a 
rondar os –18°C. Por outro lado, um aumento “descontrolado” dos GEE, 
originaria um aumento da temperatura da superfície terrestre para níveis 
insuportáveis para muitas espécies. 
 
CICLO DO OXIGÊNIO 
 
Ciclo do oxigênio 
CICLO DO OXIGÊNIO 
 O Oxigênio se distribui em três reservatórios: 
- a atmosfera (os gases que rodeiam a superfície da terra); 
- a biosfera (os organismos vivos e o seu ambiente próximo); 
- a litosfera (a parte sólida exterior da terra); 
 
 Na atmosfera encontra-se como oxigênio diatômico/oxigênio 
molecular (O2), dióxido de carbono (CO2), ozônio 
(O3), dióxido de nitrogênio (NO2), monóxido de 
nitrogênio (NO), dióxido de enxofre (SO2), etc. 
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. 
FLUXO DO OXIGÊNIO 
 A maior fonte do oxigênio presente na atmosfera e biosfera é a 
fotossíntese que transforma dióxido de carbono e água em oxigênio 
e açúcar; 
 6CO2 + 6H2O + energia → C6H12O6 + 6O2 
 
 A fotossíntese nos oceanos contribui aproximadamente com 45% do 
oxigênio total livre no ciclo do oxigênio. 
 
 O crescimento da população de organismos que fazem fotossíntese é 
limitada (fator limitante) principalmente pela disponibilidade de fósforo 
dissolvido – CUIDADO- POLUENTE!!!! 
NITROGÊNIO 
 
CICLO DO NITROGÊNIO 
 O nitrogênio é um componente que entra na composição de duas moléculas orgânicas de 
considerável importância para os seres vivos: as proteínas e os ácidosnucléicos. 
 
grande concentração no ar atmosférico(N2); 
 poucos são os organismos que o assimilam nessa forma. 
 
bactérias nitrificantes e algas cianofíceas podem retirá-lo do ar na forma de N2 e incorporá-lo 
às suas moléculas orgânicas. 
 
 
 
transformam a amônia em nitratos, disponibilizando esse elemento diretamente às plantas e 
indiretamente aos animais, através das relações tróficas: produtor e consumidor. 
 
 
Ciclo do Nitrogênio 
Atividades humanas 
 Queima de florestas e de combustíveis fósseis colocando N na 
atmosfera 
 Fertilização química que pode lixiviar-se para os corpos d’água 
 Criação de animais com produção de NH3
+ que pode entrar nos 
corpos d’água e no solo 
 Derrame de excrementos em corpos d’água 
Efeitos nocivos da deposição de N 
 Mudança da composição vegetal dos ecossistemas (redução da 
diversidade) 
 
 Formação de ácido nítrico (HNO3) responsável, junto com 
dióxido de enxofre (SO2), pelas chuvas ácidas 
 
 Altas concentrações de N nos rios causam eutrofização, 
reduzindo a diversidade dos ecossistemas aquáticos 
 
• Formação de aminoácidos 
(cisteína) – PROTEÍNA. 
Importância do Enxofre (S) em nossas vidas 
CICLO DO ENXOFRE (S) 
1 – Chuva ácida 
Etapas do ciclo 
2 – Produtores 
• absorvem o enxofre do 
solo e do ar. 
• Síntese de aminoácidos 
Etapas do ciclo 
3 – Consumidores 
• Captam parte do 
enxofre através da 
alimentação. 
4 – Decompositores 
• Após a morte de 
animais e vegetais, 
devolvem o enxofre 
ao solo e à atmosfera. 
Etapas do ciclo 
5 – Rochas 
• Após ser devolvido ao solo, o enxofre se 
sedimenta nas rochas. 
Etapas do ciclo 
• Vulcões 
• Carros 
• Indústrias 
 
Emissores de Enxofre 
Ciclo do fosforo 
 Existem dois ciclos do fósforo que acontecem em escalas de 
tempo bem diferentes. 
 
 Uma parte do elemento recicla-se localmente entre o solo, 
as plantas, consumidores e decompositores, em uma escala 
de tempo relativamente curta, que podemos chamar “ciclo de 
tempo ecológico”. 
 
 Outra parte do fósforo ambiental sedimenta-se e é 
incorporada às rochas; seu ciclo envolve uma escala de tempo 
muito mais longa, que pode ser chamada “ciclo de tempo 
geológico”. 
 
 
CICLO DO FÓSFORO 
 o ciclo do fósforo é mais simples do que os ciclos do carbono e do nitrogênio, pois não 
existem muitos compostos gasosos de fósforo, apenas um composto de fósforo realmente 
importante para os seres vivos que é o íon fosfato (PO4-3). 
O fósforo é o material genético constituinte das moléculas dos ácidos ribonucléico (RNA) 
e desoxirribonucléico (DNA) e componente dos ossos e dentes. 
 
 O fósforo aparece principalmente na forma de fosfato (PO4-3), obtido a partir da 
degradação das rochas (minerais). 
 
 Drenado gradativamente para o mar, o fosfato passa por processos de sedimentação, 
sendo incorporado às rochas. Podendo retornar ao ecossistema terrestre por meio dos 
processos geológicos, como a elevação do leito no mar ou o rebaixamento do nível das 
águas. 
 
 
• O fósforo é um elemento químico que participa estruturalmente de moléculas 
fundamentais do metabolismo celular, como fosfolipídios, coenzimas e ácidos 
nucléicos. 
 
 
 
 
 
• Além disso, é um nutriente limitante do crescimento de plantas, especialmente as de 
ambientes aquáticos. Por outro lado, por apresentar-se em grande abundância no 
meio ambiente, pode causar sérios problemas ambientais - EUTROFIZAÇÃO. 
 
• Os grandes reservatórios de fósforo são as rochas e outros depósitos formados 
durante as eras geológicas. 
 
• Esses reservatórios, devido ao intemperismo, pouco a pouco fornecem o fósforo 
para os ecossistemas, onde é absorvido pelos vegetais e posteriormente transferido 
aos animais superiores e, por consequência, ao Homem, via cadeia alimentar. 
• O retorno do fósforo ao meio ocorre pela ação de bactérias fosfolizantes, atuando 
nas carcaças de animais mortos. 
 
• O fósforo retorna ao meio na forma de composto solúvel, sendo portanto 
facilmente carregado pela chuva para os lagos e rios e destes para os mares, de 
forma que o fundo do mar passa a ser um grande depósito de fósforo solúvel. 
 
• As aves marinhas desempenham um papel importante na restituição do fósforo 
marinho para o ambiente terrestre, pois ao se alimentarem de peixes marinhos e 
excretarem em terra firme, trazem o fósforo de volta ao ambiente terrestre. 
 
• O uso mais comum para o fósforo é como fertilizante. Ele é um dos componentes 
principais do tipo de fertilizante mais utilizado, o fertilizante à base de NPK. 
 
 
Perda de fósforo dos solos 
 Perdas volumosas logo após fertilização orgânica (chuva) 
 Perdas por erosão: P associado a partículas do solo 
 Aração, transformação de ecossistemas florestais à 
agricultura, etc. 
 Queimas de compostos combustíveis 
 Rejeitos humanos (3,000,000 kg de P/ano) 
 
 Uso excessivo de fertilizantes 
 Contaminação das correntes de água pelo uso de ácido 
sulfúrico para extrair o fósforo das rochas 
 Lixiviação contaminando lençóis freáticos causando 
eutrofização 
 
Efeito antropogênico 
Exercícios...... 
a) Discorra sobre a participação antrópica nos ciclos biogeoquímicos. 
 
b) A concentração de Co2 atmosférico é mais baixa ao meio dia e mais alta 
a noite. Usando o ciclo do carbono, explique como isto é possível. 
c) Descreva o ciclo hidrológico enumerando as etapas. 
d) Como ocorre a chuva ácida? Quais são principais impactos ambientais. 
e) O que é o efeito estufa? Como ocorre? Quais os principais impactos 
ambientais. 
f) Por que estamos vivendo a crise da água em SP? Pense na distribuição 
qualitativa e quantitativa da água. 
g) Qual a relação do ciclo do N e do ciclo do P com o processo de 
eutrofização? Explique.