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GESTÃO DE 
ECOSSISTEMAS E 
BIODIVERSIDADE – 
CIÊNCIAS DO AMBIENTE 
 
Profa. Camila 
2012 
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. 
 
Ciclagem dos Nutrientes 
Nutrientes = elementos essenciais aos seres vivos 
Etapas da ciclagem de nutrientes 
 
Transporte físico 
Os ciclos biogeoquímicos podem ser divididos em dois tipos: 
 
 
 Ciclos (de nutrientes) gasosos 
 
 Cujo depósito ou reservatório geológico é a atmosfera: (rápidos e fechados) 
 - Ciclo do Carbono; 
 - Ciclo do Oxigênio; 
 - Ciclo do Nitrogênio 
 
 
 Ciclos (de nutrientes) sedimentares 
 
 Cujo reservatório geológico são as rochas sedimentares: ( lentos) 
 - Ciclo do Fósforo; 
 - Ciclo do Enxofre. 
 
 A participação antrópica nos ciclos biogeoquímicos dá-se pela utilização do ar, 
da água e do solo como sumidouro de seus despejos. 
SER HUMANO 
 
 
 
Acelera o movimento de muitos materiais 
 
 
 
Ciclos tendem a se tornar imperfeitos (acíclico) 
 
 
Carência/excesso 
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 
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 
A água do mundo vai acabar????? 
O ciclo da água é conduzido pela ENERGIA SOLAR 
 
 
 
 
 
 
 
 
Evapotranspiração 
Características climáticas 
 
 
CICLO DO CARBONO 
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 
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 
 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 ácidos nucléicos. 
 
grande concentração no ar atmosférico(N2); 
 poucos são os organismos que o assimilam nessa forma. 
 
bactériasnitrificantes 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 fosforo 
 
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. 
 
 
Ciclo enxofre 
 
CICLO DO ENXOFRE 
As proteínas dependem basicamente do enxofre. O enxofre é encontrado no solo em 
combinações de sais de sulfato, sulfetos e minério. Nas proximidades de vulcões, o enxofre é 
encontrado na sua forma original, razão pela qual há muitas unidades de exploração nestas 
regiões. 
 O ciclo do enxofre compreende 6 etapas básicas: 
a) As plantas absorvem compostos contendo enxofre além dos sulfatos; 
b) Na produção de aminoácidos das plantas o hidrogênio substitui o oxigênio na composição 
dos sulfatos; 
c) Os seres vivos se alimentam das plantas; 
d) microorganismos decompõe os aminoácidos que contêm enxofre nos restos de animais e 
plantas, criando sulfito de hidrogênio; 
e) o enxofre é extraído do sulfito por bactérias e microorganismos; 
f) sulfatos são produzidos pela ação de microorganismos na combinação do enxofre com o 
oxigênio. 
 O ciclo do enxofre é complicado pelo grande número de estados de oxidação que 
este elemento pode assumir, incluindo o sulfeto de hidrogênio (H2S), dióxido de 
enxofre (SO2), sulfato (SO4
2–) e ácido sulfúrico (H2SO4), entre outros; 
 
 Os processos inorgânicos são responsáveis por muitas destas transformações; 
 
 Bactérias, que sequestram o enxofre e/ou o liberam para o meio ambiente; 
 
 As atividades humanas também liberam grandes quantidades de enxofre, 
principalmente através da queima de combustíveis fósseis; 
 
 Apresenta um ciclo com dois reservatórios: um maior, nos sedimentos da crosta 
terrestre outro, menor, na atmosfera. 
Exercícios......