Aula­_ Ciclos Biogeoquímicos Profª Magda Barbosa

1_ Ciclo da Água

· Componente mais abundante da matéria viva

· Sua reciclagem é fundamental para a garantia de vida no planeta

· Evapora-se das superfícies aquáticas e terrestres formando as nuvens

· Condensa-se e se precipita na forma de chuva, neve ou granizo

· No solo, a água pode atravessar as camadas, atraída pela força da gravidade, e atingir o lençol freático, de onde chega até um rio, riacho ou mar

· Parte da água precipitada pode ser retida pelo solo ou absorvida pelas plantas por seu sistema radicular

· Nos vegetais, a perda de água ocorre por transpiração ou transferência alimentar à cadeia de consumidores.

· Os animais, por sua vez, participam do ciclo ingerindo água direta ou indiretamente através dos alimentos

· O processo de eliminação é variável podendo ocorrer através da urina, fezes, respiração, suor etc

2_ Ciclo do oxigênio

· Indispensável à respiração aeróbica, é o segundo componente mais abundante da atmosfera, onde existe na proporção de cerca de 21%

Pode ser consumido na atmosfera através das seguintes vias:

· atividade respiratória dos seres vivos aeróbicos;

· combustão;

· degradação, principalmente pela ação dos raios ultravioleta, com formação de ozônio (O3);

· combinação com metais do solo (principalmente o ferro), formando os óxidos metálicos;

O gás oxigênio é reposto na atmosfera principalmente através da fotossíntese, com destaque para a atividade do fitoplâncton marinho

3_ Ciclo do Carbono

· O carbono está presente em todas as moléculas orgânicas;

· Encontra-se à disposição dos seres vivos na forma de CO2 na atmosfera ou dissolvido na água;

· É fixado e transformado em matéria orgânica pelos produtores;

· Parte do carbono retirado do ar passa a constituir a biomassa dos seres fotossintetizantes, podendo eventualmente ser transferida aos animais herbívoros;

· Os consumidores adquirem o carbono somente através da nutrição;

· Tanto produtores como consumidores perdem carbono:

ü através da respiração (que libera co2 para o ambiente)

ü através da cadeia alimentar (ao servir de alimento para um organismo qualquer);

ü do fornecimento de material que fará parte da constituição do humo ( detritos orgânicos), pela morte do organismo ou parte dele;

obs.: os animais eliminam carbono através da excreção e de resíduos digestórios; os decompositores atuam sobre os detritos orgânicos liberando CO2 que retorna à atmosfera e se reintegra a seu reservatório natural;

Dessa forma, o carbono fixado na fotossíntese vai passando de um nível trófico para outro, enquanto retorna gradativamente à atmosfera, em conseqüência da respiração dos próprios organismos e da ação dos decompositores, que atuam em todos os níveis tróficos.

4_ Ciclo do Nitrogênio

· O nitrogênio entra na composição química das proteínas (está presente na estrutura dos aminoácidos)

· Embora 80% do ar seja constituído por esse gás, a grande maioria dos organismos não é capaz de de absorvê-lo desta forma ( é necessário muita energia para quebrar a ligação N – N)

· Uma vez isolados, os átomos de N podem converter-se em amônia, nitrato ou aminoácidos: o processo chama-se fixação e só ocorre por ação da luz ou da vida, sendo o último o grande responsável;

· O processo que remove N2 do ar e torna o nitrogênio acessível aos seres vivos é denominado fixação do nitrogênio.

· O processo biológico é tão importante, que várias plantas estabelecem uma relação com bactérias capazes de fixar nitrogênio;

· As bactérias do gênero Rhizobium e algumas algas conseguem retirar o nitrogênio da atmosfera e introduzí-lo na cadeia (é a fixação do nitrogênio);

· A fixação de N2 em íons nitrato (NO3-) é a mais importante, pois é principalmente sob a forma desse íon que as plantas absorvem nitrogênio do solo.

· A fixação pode ocorrer por processos físicos, como sob ação de relâmpagos durante tempestades, e também por processos industriais, quando se criam situações de altíssima pressão e temperatura para a produção de fertilizantes comerciais. A fixação biológica, porém, é a mais importante, representando 90% da que se realiza no planeta.

· A fixação biológica do nitrogênio é realizada por bactérias de vida livre no solo, por bactérias fotossintéticas, por cianofíceas (algas azuis), e principalmente por bactérias do gênero Rhizobium, que somente o fazem quando associadas às raízes de plantas leguminosas - soja, alfafa, ervilha, etc. Nessas raízes formam-se nódulos densamente povoados pelas bactérias, onde ocorre a fixação de N2 até a formação de nitrato. Essas plantas podem assim desenvolver-se mesmo em solos pobres desse íon.

· Além da atmosfera, outro reservatório de nitrogênio é a própria matéria orgânica. Os decompositores que promovem a putrefação transformam compostos nitrogenados em amônia (NH3), processo denominado amonificação.

O ciclo regular do nitrogênio é dividido em vários estágios, que podem ser apresentados resumidamente do seguinte modo:

1) As bactérias do gênero Rhizobium,transformam o N2 da atmosfera em amônia (NH3); as bactérias decompositoras também transformam os excretas nitrogenados dos animais em decomposição em amônia (NH3). Lembre, para que as bactérias do gênero Rhizobium transformem o N2 em NH3 elas devem estar associadas às raízes de plantas leguminosas, como já lemos acima!!! Então existem duas formas de transformação de Nitrogênio em amônia: pela ação das bactérias do gênero Rhizobium e pela ação de bactérias decompositoras!!!!

2) Com relação a Amônia (NH3), há três caminhos possíveis: 1º essa amônia pode ser utilizada diretamente por muitos vegetais, inclusive as leguminosas, para a produção de proteínas e ácidos nucléicos. Um 2º caminho é a sua transformação, por bactérias nitrificantes em nitritos (NH3 ------------NO2) e depois em nitratos (NO2-----------NO3)que ficam no solo e na água. Os nitratos acabam por ser absorvidos pelos vegetais os quais são utilizados para a produção de proteínas e ácidos nucléicos e assim inserir o nitrogênio na cadeia alimentar. No 3º caminho, parte dessa amônia é absorvida por um outro tipo de bactéria, as bactérias desnitrificantes que transformam a amônia em nitrogênio e assim, o devolvem a atmosfera, completando o ciclo (NH3---------------N2)!!!

Obs.: as bactérias que transformam a amônia em nitrito (processo chamado nitrosação) são as nitrosomonas e as bactérias que transformam o nitrito em nitrato( processo chamado nitratação), são as nitrobacter!!!