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Ciclos Biogeoquímicos. Ciclo em escala global, de elementos ou substâncias químicas que necessariamente contam com a participação de seres vivos. Principais.

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1 Ciclos Biogeoquímicos

2 Ciclo em escala global, de elementos ou substâncias químicas que necessariamente contam com a participação de seres vivos. Principais ciclos: Água Carbono Oxigênio Nitrogênio

3 Ciclo da Água

4 PORQUE A ÁGUA É TÃO IMPORTANTE? Alta capacidade de absorver e reter calor É fundamental no metabolismo dos seres vivos (dissolve compostos e reage para formar moléculas complexas) Alta tensão superficial:movimentação e retenção da água em pequenos poros Solidificação: molécula que se expande ao congelar Caso contrário: gelo afundaria e congelaria reservatórios de água líquida de baixo para cima, modificaria drasticamente os ecossistemas (células vivas se romperiam com a contração da água congelada).

5 Onde se localiza, qual a quantidade, e o tempo de residência nos reservatórios da Biosfera? Fonte: Botkin & Keller (2005) RESERVATÓRIOS GLOBAIS

6 Como o ser humano afeta o Ciclo da Água? Usar a Análise Emergética: Diagramas Sistêmicos Impacto Humano: diferença entre estas 2 etapas Avaliação das atividades agrícolas 1 –antes das interferências humanas 2 –após sistemas humanos IMPACTO HUMANO

7 Poluição da água de rios e aquíferos por efluentes agrícolas, industriais e domésticos IMPACTO HUMANO Resíduos (fezes, urina) de humanos e de animais Uso de fertilizantes e agrotóxicos no campo Efluentes da agroindústria

8 Ciclo da Água Pequeno ciclo: chuva – evaporação. Grande ciclo: - água absorvida pelos seres vivos (para o metabolismo) – transpiração OU - Calotas polares – derretimento – evaporação.

9 Ciclo da Água

10 Ciclo do Carbono 1. O gás carbônico é fixado nas plantas – glicose – que por sua vez respiram eliminando-o novamente à atmosfera. 2. O gás carbônico é fixado nas plantas – glicose – que serve de alimento para ao animais (cadeia alimentar) - que por sua vez respiram eliminando-o novamente à atmosfera. 3. A queima de combustíveis elimina gás carbônico na natureza.

11 IMPORTÂNCIA DO CARBONO Porque o carbono é importante? Base de construção de moléculas orgânicas Vida: membranas, DNA, tecidos, etc. Estoque de energia: açúcares, lipídeos, proteínas, petróleo, carvão, gás, etc. etc. Regulação do clima: CO 2 e CH 4 Efeito estufa: importante para manutenção da temperatura, aquecimento da Biosfera

12 Impacto Humano: Mudanças no Ciclo Global do carbono 1 – Mudança de uso da terra e decomposição da matéria orgânica do solo (emissão de CO2 e CH4) 2 – Consumo de combustíveis fósseis e decomposição de resíduos da economia humana (emissão de CO2 e CH4) IMPACTO HUMANO Principal implicação: elevação da temperatura média global

13 Efeito estufa Aumento da poluição (CO 2 ) = aumento da temperatura

14 Ciclo do Nitrogênio Constituinte das proteínas e ácidos nucléicos. Somente as bactérias do gênero Rhizobium são capazes de fixar o nitrogênio do ar em amônia (NH 3 ), que, por sua vez é transformada em nitrito (NO 2 ) pelas Nitrosomonas. Finalmente, as bactérias do gênero Nitrobacter transformam o nitrito em nitrato, que é absorvido pelas plantas. Os animais obterão o nitrogênio somente pela alimentação. N2N2 NH 3 NO 2 NO 3 RhizobiumNitrosomonasNitrobacter

15 Ciclo do Nitrogênio

16 IMPORTÂNCIA DO NITROGÊNIO Aquecimento global: ênfase ao ciclo do carbono (CO 2 e CH 4 ) N: Macro-nutriente essencial para os seres vivos N 2 : 76% da composição da atmosfera Compostos de nitrogênio: fundamentais para a vida (aminoácidos, proteínas em geral: tecidos musculares, hormônios, DNA, etc.) Contaminação da água, eutrofização, chuva ácida, formação de ozônio na troposfera (fertilizantes humanos). N 2 O: óxido nitroso : gás de efeito estufa (molécula com 296 vezes P.A.G do CO 2 )

17 Rodízio de culturas Rhizobium nas raízes de leguminosas (fixação de nitrogênio atmosférico) Cereais Leguminosas Alternância

18 Transgênicos Genes responsáveis pela fixação do nitrogênio Menores gastos com adubos, barateando os alimentos

19 Ciclo do oxigênio

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