Elementos de Ecologia - Ciclos Biogeoquímicos

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Ciclos 
Biogeoquímicos
Michelle Ferreira
❖ Trajeto das substâncias do ambiente abiótico para o mundo dos seres vivos(biótico) e o seu retorno ao mundo abiótico. 
❖ O carbono e outros elementos químicos circulam continuamente através dos ecossistemas. Os caminhos que eles tomam são 
determinados pelas transformações químicas específicas nas quais cada elemento participa.
❖ Os organismos transportam elementos em seus ciclos dentro do ecossistema sempre que executam transformações de energia .
❖ Os nutrientes são movidos por grandes distâncias pelos ventos na atmosfera e pelas águas.Nesses movimentos, não há limites 
naturais ou políticos.
Os elementos químicos, diferentemente da energia,permanecem dentro do ecossistema,onde continuamente
circulam entre os organismos e o ambiente físico.
Os materias usados para formar compostos biológicos se originam nas rochas das crostas ou na atmosfera
terrestre,mas dentro do ecossistema eles são reutilizados de novo e de novo pelos seres vivos antes de
serem perdidos :
Sedimentos
Cursos e lenços d’água
Atmosfera como gases
Em qualquer ciclo biogeoquímico existe a retirada do
elemento ou substância de sua fonte, sua utilização por
seres vivos e posterior devolução para a sua fonte
Aquecida pela energia solar,a água, principalmente a dos mares, converte-se em vapor, que sobe para a 
atmosfera.Atingindo camadas com temperatura suficientemente baixa, o vapor se condensa formam-se nuvens e 
ocorrem precipitações, a maior parte delas sobre os próprios oceanos.Uma parcela do vapor d’água se desloca para 
sobre as áreas continentais.
Água que precipita sobre o solo:
Sobre a superfície da Terra, a precipitação (111Tt por ano, que é 22% do total global) excede a evaporação e a
transpiração (71 Tt por ano – 16%).
Sobre os oceanos, a evaporação excede a precipitação por uma quantidade semelhante.Muito da água que evapora da
superfície nos oceanos é transportada pelos ventos para os continentes, onde é recapturada como precipitação.
Este fluxo líquido de vapor de água atmosférico do oceano ( 40 Tt por ano) é equilibrado pelo escoamento da terra
através dos rios de volta para as bacias oceânicas.
A evaporação determina quão rápido a água se move através da biosfera.A absorção de energia radiante pela água líquida para criar 
vapor de água se acopla com uma fonte de energia para o ciclo hidrológico.
Podemos calcular a energia que dirige o ciclo hidrológico global multiplicando o peso total de água evaporada pela energia exigida para
evaporar 1g de água.O produto aproximadamente equivale a cerca de 32 milhões de megawatts por ano, representa cerca de um quarto
da energia total da radiação do sol que atinge a Terra.
A evaporação e a precipitação estão intimamente ligadas porque a atmosfera tem uma capacidade limitada de reter vapor de água;
qualquer aumento na evaporação de água para atmosfera cria um excesso de vapor e causa igual precipitação.
O ciclo do carbono se assemelha ao ciclo hidrológico no sentido de que a energia do Sol proporciona
sua força motriz.
Processos
- fotossíntese
-respiração
Predominantemente gasoso
Dióxido de carbono veículo principal do fluxo entre atmosfera,hidrosfera e biota
Combustíveis fósseis permaneceram dormentes até intervenção humana em séculos recentes.
Caminhos do carbono
- As plantas terrestres utilizam o dióxido de carbono atmosférico como fonte de carbono para fotossíntese
-As plantas aquáticas usam carbonatos dissolvidos
O carbono encontra seu caminho para águas internas e oceanos como bicarbonato resultante do intemperismo (carbonatação)
de rochas ricas em cálcio. A respiração por plantas,animais e microrganismos libera o carbono retido em produtos fotossintéticos
de volta aos compartimentos atmosférico e hidrosférico.A combustão de carvão,petróleo,gás natural e matéria vegetal é outra
fonte de gás carbônico atmosférico.
A fase atmosférica é amplamente considerada como predominantemente no ciclo
global do nitrogênio, em que a fixação desse elemento e a desnitrificação por
organismos microbianos são de especial importância.
Fixação biológica-Microrganismos fixadores convertem nitrogênio gasoso em amônia, que, no solo, é transformada em íons
amônico, posteriormente convertidos em nitritos e nitratos.
A fixação é realizada por um seleto grupo de seres vivos:
cianobactérias e bactérias de vida livre ( gênero Rhizobium), que vivem em nódulos das raízes de plantas leguminosa
( feijão,lentilha,soja e ervilha)
Fixação atmosférica- Quando existe grande fornecimento de energia (relâmpagos), o nitrogênio pode reagir com o oxigênio, formando nitratos que chegam
ao solo e à água com as chuvas. (3)
Nutrição animal – Os consumidores 
alimentam-se de produtores,obtendo 
matéria orgânica nitrogenada.(5)
Amonificação – As plantas obtêm nitrogênio do solo, ou como nitrato, que 
elas devem então reduzir( sais minerais, água, gás carbônico e amônia) para uma 
forma orgânica.A amonificação envolve a decomposição de proteínas em seus 
componentes aminoácidos por hidrólise e a oxidação do carbono naqueles 
aminoácidos (6)
Desnitrificação
é executa por bactérias ( Pseudomonas denitrificans). A desnitrificação é importante
para a decomposição da matéria orgânica em solos e sedimentos com pouco oxigênio,
mas ela também resulta na perda de nitrogênio dos solos porque alguns óxidos nítricos
escapam como gás, retornando a atmosfera.(8)
Nitrificação
Envolve a oxidação do nitrogênio,primeiro amônia para nitrito, depois nitrito para nitrato,liberam muito da
energia química potencial do nitrogênio orgânico.São bactérias especializadas que executam essas ações. (7)
Os principais estoques de fósforo estão na água do solo,rios, lagos e oceanos, bem como em rochas e sedimentos
oceânicos.O ciclo do fósforo pode ser descrito como sedimentar, devido a tendência geral do mineral fósforo ser
transportado da terra para os oceanos,onde por fim torna-se incorporado aos sedimentos.
O fósforo é um grande constituinte dos ácidos nucleicos, das membranas celulares,dos ossos e dos dentes.Os influxos
de fósforo em muitos rios e lagos na forma de esgoto e escoamento superficial em terras cultivadas fertilizadas pode
artificialmente estimular a produção em hábitat aquáticos
Um átomo liberado da rocha por desagregação química,pode ser 
ciclado anos, décadas e séculos no ambiente terrestre antes de 
ser transportado para um curso d’água.
Depois (semanas,meses ou anos), o átomo é transportado para o 
oceano 
O fósforo fica entre idas e voltas entre águas superficiais e 
profundas, durante esse percurso, ele é absorvido por 
organismos da superfície
Os animais eliminam o excesso de fósforo através da excreção 
de sais de fosfato pela urina.
Processos bioquímicos naturais 
que liberam enxofre:
- formação de aerossóis de 
borrifos do mar
-respiração anaeróbica por 
bactérias redutoras de sulfato
- atividade vulcânica 
O intemperismo de rochas fornece aproximadamente metade do enxofre que escoa da terra para rios e lagos, e o restante deriva 
de fontes atmosféricas.
No seu caminho até o oceano, uma porção do enxofre disponível é absorvida por plantas
Passa por cadeias alimentares e via processos de decomposição, torna-se novamente disponível para as plantas.
Um fração pequena do fluxo do enxofre está envolvida na reciclagem interna de comunidades terrestres e aquáticas.Existe uma 
perda contínua de enxofre para os sedimentos orgânicos.
Ciclo do 
Enxofre
• Referências bibliográficas- A Economia da Natureza/ Robert E.Ricklefs.
• Fundamentos em Ecologia/Colin R.Townsend- Michael Begon – John L.Harper.
• Fundamentos em Ecologia / Ricardo Motta Pinto-Coelho.