1B Ciclos Biogeoquímicos e as perturbações no equilíbrio

Prévia do material em texto

Ciclos Biogeoquímicos e as perturbações no equilíbrio
Habilidades
Analisar os ciclos biogeoquímicos e interpretar os efeitos de fenômenos naturais e da interferência humana sobre esses ciclos para promover ações individuais ou coletivas que minimizem consequências nocivas à vida.
a) Quais elementos químicos vocês acham que são essenciais para a vida?
b) Como esses elementos se tornam disponíveis no planeta?
c) Pensando na água, como acontece o ciclo que garante a água para a nossa sobrevivência?
Podemos citar o oxigênio (O), nitrogênio (N), carbono (C), fósforo (P) e o enxofre (S). No entanto, podemos citar também outros elementos e substâncias ligadas aos fenômenos naturais que proporcionam o ciclo dos elementos químicos, fundamentais tanto no meio ambiente para os organismos e destes para o meio ambiente.
Ciclo da água
O ciclo da água na Amazônia poderia influenciar nos ecossistemas do planeta Terra?
As chuvas e os escoamentos superficiais são fenômenos que favorecem a ciclagem de vários elementos químicos. 
A evapotranspiração acontece na floresta amazônica, sendo um fenômeno que forma um fluxo aéreo de vapor de água que se incorpora aos “rios voadores” e podem influenciar no clima e nos ecossistemas locais e global. 
O ciclo da água se repete há milhões e milhões de anos e assim precisa continuar se desejamos preservar a vida em nosso planeta.
Ciclo do carbono
Qual é o impacto do excesso de CO2 no ciclo do carbono?
O excesso de gás carbônico causa impacto nos oceanos, rios e lagos, pois reage com a água formando uma solução ácida, sendo responsável por alterações nos ecossistemas aquáticos e terrestres. 
Reação química de formação da solução ácida:
H2O + CO2 → H2CO3
O principal problema das alterações no ciclo do carbono tem sido provocado pelo ser humano por meio da queima de combustíveis fósseis e da prática de desmatamentos, que libera bilhões de toneladas de CO2 para a atmosfera.
Ciclo do nitrogênio
A queima de combustíveis fósseis e o uso de fertilizantes sintéticos alteram o ciclo do nitrogênio?
O nitrogênio (N) está presente na atmosfera e nos organismos vivos. Porém, a queima de combustíveis fósseis e o uso de fertilizantes sintéticos são responsáveis pelo aumento de nitrogênio na atmosfera.
Os níveis de nitrogênio, quando em desequilíbrio, podem favorecer transformações químicas que alteram seu ciclo natural, pois formam o óxido nitroso (N2O), que é um gás do efeito estufa; e dióxido de nitrogênio (NO2), produzindo chuva ácida, com a formação do ácido nítrico (HNO3). 
Equação química da formação do ácido nítrico:
N2 (g) + 2 O2 (g) → 2 NO2 (g)
NO2 (g) + H2O (l)→ HNO2 (aq) + HNO3 (aq)
Ciclo do fósforo
Por que o fósforo é essencial aos organismos vivos? Comente sobre atividades ou práticas que causam perturbações no ciclo do fósforo.
O fósforo é um nutriente essencial encontrado nas macromoléculas humanas e de outros organismos vivos, pois ele é uma parte chave dos ácidos nucleicos, como o DNA, e os fosfolipídios, que formam nossas membranas celulares. Assim como o fosfato de cálcio, ele também forma os componentes de sustentação dos nossos ossos.
O ciclo do fósforo é lento, pois a maior parte do fósforo na natureza existe na forma de íon fosfato (PO4-3). O intemperismo das rochas adiciona fosfato ao solo.
O fósforo é frequentemente o nutriente limitante, o nutriente que é mais escasso e, assim, limita o crescimento em ecossistemas aquáticos.
O uso de fertilizantes sintéticos na agricultura, gramados e jardins (que contêm fósforo) causam perturbações no ciclo natural, visto que o fósforo é carregado para ambientes aquáticos pelo escoamento superficial ou por enxurradas, causando desequilíbrio nos ambientes aquáticos, com a morte de crustáceos e peixes.
Ciclo do enxofre
Como o enxofre é renovado na natureza e qual prática humana influencia nesse ciclo?
O ciclo do enxofre é um processo essencial para a manutenção da vida. O enxofre (S) está presente em aminoácidos e atua na formação das proteínas. O sedimento de enxofre é encontrado, principalmente, na crosta terrestre nas proximidades de vulcões. Em geral, é absorvido pelas plantas por intermédio de bactérias.
Ele é renovado na natureza por processos biogeoquímicos e passa por diversas etapas que ocorrem no solo, na água e na atmosfera. Porém, os seres humanos têm alterado esse ciclo com a queima de combustíveis fósseis, aumentando gravemente os níveis de enxofre na atmosfera.
Na combustão, são liberados gases tóxicos, entre eles o dióxido de enxofre (SO2), que é levado para locais muito distantes de onde foram gerados, reagindo com as moléculas de água e do ar, formando a chuva ácida, o ácido sulfúrico (H2SO4).
Equações do processo: 
S + O2 → SO2 Queima de enxofre (S) e formação de SO2 (óxido de enxofre). 
SO3 + H2O → H2SO4 (ácido sulfúrico)
É importante considerar que a chuva ácida interfere no ecossistema aquático e altera as propriedades do solo provocando a liberação de metais tóxicos, ou seja, apesar do enxofre ser um elemento essencial à vida, quando em excesso, causa desequilíbrios, destruição e morte de seres vivos.
Exercícios 
1. O ciclo biogeoquímico do carbono compreende diversos compartimentos, entre os quais a Terra, a atmosfera e os oceanos, além de diversos processos que permitem a transferência de compostos entre esses reservatórios. Os estoques de carbono armazenados na forma de recursos não renováveis como, por exemplo, o petróleo, são limitados, sendo de grande relevância que se perceba a importância da substituição de combustíveis fósseis por combustíveis de fontes renováveis. A utilização de combustíveis fósseis interfere no ciclo do carbono, pois provoca:
a) Aumento da porcentagem de carbono contido na Terra. 
b) Redução na taxa de fotossíntese dos vegetais superiores. 
c) Aumento da produção de carboidratos de origem vegetal. 
d) Aumento na quantidade de carbono presente na atmosfera. 
e) Redução da quantidade global de carbono armazenado nos oceanos.
Resolução RESPOSTA CORRETA: D 
A queima de combustíveis de origem fósseis libera para a atmosfera uma grande quantidade de CO2. Esse CO2, segundo o texto é pertencente à chamada reserva da terra, que está sendo liberada em uma velocidade muito maior do que consegue ser reposta (geração de novos combustíveis fosseis), ocasionando um desequilíbrio entre as reservas da Terra, do mar e atmosférico.
2. Os ciclos biogeoquímicos, também chamados de ciclos da matéria, garantem que os elementos circulem pela natureza. Entre as afirmações a seguir, marque aquela que melhor explica o papel dos decompositores nesses ciclos.
a) Os decompositores garantem a fixação dos elementos químicos no solo.
b) Os decompositores não têm utilidade nos ciclos biogeoquímicos, pois só degradam a matéria.
c) Os decompositores, ao degradar os restos de seres vivos, garantem espaço para que novos nutrientes sejam adicionados ao ambiente.
d) Os decompositores permitem, ao decompor os restos dos organismos, que substâncias presentes nesses seres possam ser utilizadas novamente.
e) Os decompositores permitem que o fluxo de energia ocorra em vários sentidos.
Alternativa “d”. O papel dos decompositores nos ciclos biogeoquímicos é garantir que as substâncias presentes nos seres vivos retornem ao ambiente para que possam ser usadas em novos processos.
3. O ciclo do carbono é um importante ciclo biogeoquímico, principalmente porque todas as moléculas orgânicas possuem o átomo desse elemento em sua composição. Marque a alternativa que indica o principal reservatório de carbono no planeta.
a) Rios e mares.
b) Seres vivos.
c) Vegetais.
d) Solo.
e) Atmosfera.
Alternativa “e”. A maior quantidade de carbono no nosso planeta está na atmosfera, onde se encontra na forma de dióxido de carbono (CO2).
4. O ciclo da água é um importante ciclo biogeoquímico, o qual é acionado por meio da energia
a) solar.
b) elétrica.
c) química.
d) eólica.
e) nuclear.
Alternativa “a”. O Sol é responsável por proporcionar a energia necessária para que haja a evaporação da água, uma das etapas do ciclo da água.5. Os seres vivos mantêm constantes trocas de matéria com o ambiente mediante processos conhecidos como ciclos biogeoquímicos.
Com base nos ciclos biogeoquímicos, assinale as afirmações verdadeiras que se seguem.
a) É importante considerar que a chuva ácida interfere no ecossistema aquático e altera as propriedades do solo provocando a liberação de metais tóxicos.
b) A atmosfera constitui o principal reservatório de carbono, nitrogênio, fósforo e oxigênio.
c) O fósforo é um nutriente essencial encontrado nas macromoléculas humanas e de outros organismos vivos
d) Os níveis de nitrogênio, quando em desequilíbrio, podem favorecer transformações químicas que alteram seu ciclo natural
e) No ciclo da água, a evaporação é menor nos oceanos, enquanto a precipitação é menor na superfície terrestre.
f) No ciclo do enxofre a combustão, são liberados gases tóxicos, entre eles o dióxido de enxofre (SO4).
g) O nitrogênio atmosférico (N2) é incorporado em moléculas orgânicas através da absorção foliar.
h) Todas as moléculas orgânicas dos seres vivos têm átomos de carbono em sua composição, e seu retorno ao ciclo pode ocorrer através de processos de decomposição.
i) O excesso de gás carbônico causa impacto nos oceanos, rios e lagos, pois reage com a água formando uma solução ácida.
j) O intemperismo das rochas adiciona fosfato ao solo.