ciclos biogeoquímicos

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Ciclos biogeoquímicos
Os ciclos biogeoquímicos são processos que ocorrem na natureza para garantir a reciclagem de elementos químicos no meio. São esses ciclos que possibilitam que os elementos interajam com o meio ambiente e com os seres vivos, ou seja, garantem que o elemento flua pela atmosfera, hidrosfera, litosfera e biosfera.
Os principais ciclos biogeoquímicos encontrados na natureza são o ciclo da água, do carbono, do oxigênio e do nitrogênio.
→ Fatores necessários para que ocorra um ciclo biogeoquímico
Para que um ciclo biogeoquímico aconteça, alguns fatores são essenciais. São eles:
·  Reservatório do elemento químico (atmosfera, hidrosfera ou crosta terrestre);
  Existência de seres vivos;
·   Movimentação do elemento químico pelo meio ambiente e pelos seres vivos de um ecossistema.
→ Classificação dos ciclos biogeoquímicos
Os ciclos biogeoquímicos podem ser classificados em dois grupos principais: gasosos e sedimentares. O ciclo gasoso é aquele que possui como reservatório principal do elemento a atmosfera. Além disso, os elementos entram e saem da biosfera em sua forma gasosa. 
 Importância dos ciclos biogeoquímicos
Os ciclos biogeoquímicos, por promoverem uma ciclagem dos elementos, garantem que eles sejam utilizados e, posteriormente, estejam novamente disponíveis. Esse é um fator extremamente importante, pois, alguns elementos são essenciais para os seres vivos, e seu uso constante, sem reposição, poderia ocasionar a extinção de espécies.
O ciclo do nitrogênio permite que esse elemento seja constantemente reaproveitado
A circulação dos elementos é fundamental para garantir que um ecossistema funcione adequadamente. Se, por exemplo, a quantidade de oxigênio disponível em um ambiente aquático diminuir, todos os seres vivos daquele ecossistema serão afetados. Avaliar o ciclo biogeoquímico, nesse caso, poderia ser importante para prever um impacto ambiental.
→ Fatores que influenciam a velocidade de um ciclo biogeoquímico
A velocidade em que um elemento circula no meio abiótico e biótico depende de vários fatores. A natureza do elemento que participa do ciclo, por exemplo, pode determinar se a ciclagem ocorrerá de maneira lenta ou rápida. Normalmente um ciclo gasoso é mais rápido que um ciclo sedimentar.
Outro ponto importante para a velocidade da ciclagem dos nutrientes é a taxa de crescimento dos seres vivos e sua decomposição. A taxa de crescimento de uma espécie afeta diretamente a cadeia alimentar e, consequentemente, o fluxo de um elemento nessa cadeia. Já a decomposição, se ocorre lentamente, afeta a liberação dos nutrientes para o meio.
O homem também exerce um importante papel nos ciclos biogeoquímicos. Por meio de certas atividades, como a agropecuária, o homem consegue alterar a dinâmica natural de um ecossistema, modificando as vias seguidas por determinado elemento no ciclo. Além disso, a poluição, extração de minerais e a produção de energia podem afetar a ciclagem dos elementos.
Os ciclos biogeoquímicos garantem que um elemento fique sempre disponível
Ciclo do Nitrogênio
O ciclo do nitrogênio garante a ciclagem desse elemento no ambiente, disponibilizando-o para os seres vivos e liberando-o novamente para o meio. Assim, o nitrogênio pode ser, posteriormente, reutilizado por outros organismos. Diversos processos estão envolvidos nesse importante ciclo, como:
· Fixação do nitrogênio por bactérias, como as do gênero Rhizobium;
· Decomposição da matéria orgânica e formação do íon amônio;
· Processo de nitrificação, na qual são observadas duas etapas: nitrosação e nitração.
· Desnitrificação, na qual as bactérias desnitrificantes garantem a transformação de nitratos em gás nitrogênio.
→ Ciclo do nitrogênio
O ciclo do nitrogênio garante que esse elemento circule pelo ambiente físico e pelos seres vivos. O nitrogênio é encontrado nas rochas, no fundo dos oceanos, nos sedimentos e na atmosfera. Na atmosfera, ele é encontrado na forma de gás e representa 79% dos gases presentes nessa camada.
Apesar de ser encontrado em grande quantidade na atmosfera, o gás nitrogênio não é utilizado pela maioria dos organismos vivos, os quais são incapazes de fixar e incorporar à matéria viva o nitrogênio atmosférico. Entre os organismos capazes de utilizar esse nitrogênio, estão alguns tipos de bactérias.
Durante o ciclo do nitrogênio, é possível perceber que os vegetais conseguem obter esse elemento por meio de sais nitrogenados disponíveis no ambiente. As plantas, por exemplo, conseguem utilizar apenas os íons amônio (NH4+) e nitrato (NO3-). Já os consumidores, como os animais, conseguem obter o nitrogênio por meio da alimentação.
Observe, atentamente, as etapas do ciclo do nitrogênio.
Podemos dividir o ciclo do nitrogênio em determinadas etapas: fixação, amonização, nitrificação e desnitrificação.
FIXAÇÃO
Nessa etapa do ciclo, ocorre a fixação do nitrogênio atmosférico com a ajuda, principalmente, de bactérias. Sem dúvidas, as bactérias mais importantes para essa etapa são as bactérias do gênero Rhizobium, as quais vivem associadas às raízes de plantas leguminosas, como feijão, ervilha e soja. Essas bactérias formam nódulos na região cortical das raízes dessas plantas, onde agem captando o nitrogênio atmosférico e transformando-o em amônia (NH3), que será utilizada pela planta. Essas bactérias estabelecem uma relação mutualística com o vegetal, fornecendo às plantas os sais de nitrogênio de que elas precisam, enquanto recebem delas a matéria orgânica que foi produzida no processo de fotossíntese.
Vale salientar que existe também a fixação física do nitrogênio. Nesse processo, o gás nitrogênio transforma-se em amônia em decorrência de fenômenos físicos, como relâmpagos e faíscas elétricas. As quantidades de amônia produzidas nesse processo, no entanto, são muito pequenas.
AMONIZAÇÃO
O nitrogênio encontrado no solo é, muitas vezes, proveniente de materiais orgânicos mortos. Quando os decompositores começam a atuar na matéria orgânica nitrogenada, liberam amônia (NH3) no ambiente. Essa amônia combina-se com a água do solo e forma o hidróxido de amônio, que se ioniza e produz o íon amônio (NH4+) e a hidroxila (OH-). Esse processo é conhecido como amonização ou amonificação.
NITRIFICAÇÃO
No processo de nitrificação, ocorre a oxidação da amônia em nitrito e, na sequência, em nitrato. Esse processo é realizado por bactérias que fazem quimiossíntese, ou seja, que utilizam a energia liberada na nitrificação para sintetizar suas substâncias orgânicas. As bactérias que realizam nitrificação são chamadas de bactérias nitrificantes. Bactérias dos gêneros Nitrosomonas e Nitrosococus convertem amônia (NH3) em nitrito (NO2-), e as Nitrobacter convertem nitrito( NO2-) em nitrato (NO3-). Na nitrificação, temos, portanto, duas etapas:
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· Nitrosação: oxidação da amônia em nitrito. Veja a equação abaixo:
2 NH3 + 3O2 → 2 NO2- + 2 H+ + 2 H2O
· Nitração: oxidação do nitrito em nitrato. Veja a equação abaixo:
2 NO2- + O2 → 2 NO3-
O nitrato liberado pode ser absorvido, utilizado pelas plantas e convertido em compostos orgânicos. Desse modo, o nitrogênio entra na cadeia alimentar. Os animais conseguem adquirir nitrogênio por meio da alimentação.
DESNITRIFICAÇÃO
No solo, existem bactérias chamadas desnitrificantes, que utilizam os nitratos e transformam-nos em gás nitrogênio por meio de um processo conhecido como desnitrificação. A desnitrificação garante a devolução do nitrogênio para a atmosfera.