ciclo do carbono

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O ciclo do carbono ocorre entre todos os principais reservatórios de carbono da Terra: a atmosfera, a terra e os oceanos. Este ciclo é caracterizado por um pequeno reservatório atmosférico, porém muito ativo, sendo vulnerável às perturbações antropogênicas. Em virtude do aumento da carga de CO2 na atmosfera, decorrente das atividades dos seres humanos. O ciclo global do carbono é formado por dois ciclos que acontecem em diferentes velocidades: o ciclo biogeoquímico e o ciclo biológico.
O ciclo biogeoquímico: Regula a transferência do carbono entre a atmosfera e a litosfera (oceanos, rios e solos). O CO2 que é solúvel em água, é trocado entre a atmosfera e a hidrosfera pelo processo de difusão, esta troca é contínua até o estabelecimento de um equilíbrio entre a quantidade de CO2 na atmosfera acima da água e a quantidade de CO2 na água. Uma outra maneira de troca de carbono é encontrada no ciclo do carbono-silicato que contribuir com aproximadamente 80% do total de CO2 trocado entre a parte sólida da litosfera e a atmosfera. O CO2 atmosférico dissolve-se na água da chuva, produzindo H2CO3. Essa solução ácida, nas águas superficiais ou subterrâneas, facilita a erosão das rochas silicatadas (Si é o elemento mais abundante da crosta terrestre). O intemperismo e a erosão provocam a liberação dos íons Ca2+ e HCO3-, que podem ser lixiviados para os oceanos. Os organismos marinhos assimilam Ca2+ e HCO3- e os usam para construção de suas conchas carbonatadas. Quando esses organismos morrem, as conchas depositam-se, acumulando-se como sedimentos ricos em carbonatos. Esse sedimento de fundo, participando do ciclo tectônico, pode migrar para uma zona cuja pressão e calor fundem parcialmente os carbonatos. A formação desse magma libera CO2 que escapa para a atmosfera pelos vulcões. Podendo se combinar novamente com a água da chuva, completando o ciclo.
As equações químicas que regem estes processos são:
Fotossíntese
6CO2 + 6H2O + energía (luz solar) → C6H12O6 + 6O2
Respiração
C6H12O6 (matéria orgânica) + 6O2 → 6CO2 + 6 H2O + energia
CICLO DO NITROGÊNIO
O nitrogênio (N2) é um elemento fundamental para os seres vivos, pois ele participa da composição de aminoácidos, que compõem as proteínas; e também dos nucleotídeos, que compõem os ácidos nucleicos (DNA e RNA). Apesar de importante para a sobrevivência de todo organismo, a maioria não é capaz de retirá-lo da atmosfera para a sua utilização. Para que ele seja aproveitado, os seres vivos necessitarão principalmente de bactérias chamadas de fixadoras de nitrogênio. O ciclo é dividido em 4 etapas: 
Fixação: Consiste na transformação do nitrogênio gasoso em substâncias aproveitáveis pelos seres vivos (amônia e nitrato). Os organismos responsáveis pela fixação são bactérias, retiram o nitrogênio do ar fazendo com que este reaja com o hidrogênio para formar amônia.
Amonificação: As bactérias saprófitas e várias espécies de fungos são os principais responsáveis pela decomposição de materiais orgânicos mortos. Estes microrganismos utilizam as proteínas e os aminoácidos como fonte para suas próprias proteínas e liberam o excesso de nitrogênio sob a forma de amônio (NH4+ ). Este processo é denominado amonificação. O nitrogênio pode ser fornecido sob a forma de gás amoníaco (NH3), mas este processo ocorre geralmente apenas durante a decomposição de grandes quantidades de materiais ricos em nitrogênio, como numa grande porção de adubo ou fertilizante. Em geral, a amônia produzida por amonificação é dissolvida na água do solo, onde se combina a prótons para formar o íon amônio.
Nitrificação: A nitrificação ocorre em duas etapas principais. Primeiro ocorre a formação de nitrito (NO2-) e, posteriormente, a formação de nitrato (NO3-). Dois gêneros de bactérias estão envolvidos no processo: Nitrosomonas e Nitrobacter. Primeiramente as bactérias do gênero Nitrosomonas realizam a oxidação da amônia, produzindo, assim, o nitrito (NO2-).
2NH3 (amônia) + 3O2 (gás oxigênio) → 2NO2- (nitrito)+ 2H2O (água) + 2H+ + ENERGIA
As bactérias do gênero Nitrobacter fazem, então, a oxidação do nitrito, transformando-o em nitrato. 
2NO2- (nitrito) + O2 (gás oxigênio) → 2NO3- (nitrato)+ ENERGIA
O nitrato é facilmente absorvido pela raiz das plantas, ajudando-as na síntese de aminoácidos e bases nitrogenadas. O nitrogênio é passado para os animais através da cadeia alimentar.
Desnitrificação: As bactérias desnitrificantes (como, por exemplo, a Pseudomonas denitrificans), são capazes de converter os nitratos em nitrogênios molecular, que volta a atmosfera fechando o ciclo.
CICLO DO ENXOFRE
O enxofre é um elemento relativamente abundante na crosta terrestre, ocorrendo principalmente na forma de sulfatos solúveis. Grande parte dos reservatórios de enxofre inerte está em rochas sulfurosas, depósito de elementos sulfurosos e combustíveis fósseis. O enxofre é um componente essencial do sistema de vida, estando contido em diversos aminoácidos na forma de grupo sulfidrila (-SH), além de ser um componente essencial de várias co-enzimas. 
O ciclo do enxofre ocorre na seguinte sequência: como o enxofre na sua forma elementar não pode ser utilizado por organismos superiores, para que sua assimilação se torne possível é necessário que microrganismos oxidem a sulfa elementar a sulfatos. Neste processo podem participar bactérias fotopigmetadas dos gêneros Chlorobium e Pelodityon. Porém, as mais ativas neste processo são as não fotopigmetadas em especial as do gênero Thiobacillus, que podem gerar ácido sulfúrico durante o processo. O sulfato gerado pode ser assimilado diretamente por vegetais, algas e diversos organismos heterotróficos sendo incorporados à aminoácidos enxofrados. O mesmo sulfato também pode ser dissimilado formando H2S. A etapa na qual participa as bactérias do gênero Desulfovibrio chama-se Redução Dissimilatória do Sulfato. Neste processo o íon sulfato atua como um agente oxidante para dissimilação da matéria orgânica, assim como o oxigênio na respiração convencional. As bactérias redutoras do sulfato utilizam este íon que são reduzidos a sulfeto de hidrogênio (H2S). Seu papel no ciclo do enxofre pode ser comparado ao papel das bactérias redutoras de nitrato no ciclo do nitrogênio. Além das bactérias Desulfovibrio, outras bactérias anaeróbicas restritas e morfologicamente diversificadas participam do processo, sendo Desulfomaculum e Desulfobulbus, as mais conhecidas.
O gás sulfídrico, resultante da redução dos sulfatos e da decomposição de aminoácidos, é oxidado a enxofre elementar. Esta reação é típica de certas bactérias oxidantes do enxofre não fotopigmentadas, como Beggiatoa, Thiothixis, Thioploca e Thiobacillus.
Os extratores químicos podem ser agrupados de acordo com as formas extraídas ou determinadas tendo-se os seguintes grupos: Enxofre em solução (água, CaCl2, LiCl e NaCl);
Enxofre em solução + enxofre adsorvido [Ca(H2PO4)2, NaOAc + HOAc pH 4,8, Nh2OAc e resina de troca iônica];
Enxofre em solução + enxofre adsorvido + parte do enxofre orgânico [NaHCO3, Ca(H2PO4) 2 em ácido acético e água quente];