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CICLOS BIOGEOQUÍMICOS. A maior parte do corpo dos seres vivos é feito de água. O resto são basicamente compostos de carbono. Esses compostos armazenam.

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1 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

2 A maior parte do corpo dos seres vivos é feito de água. O resto são basicamente compostos de carbono. Esses compostos armazenam a energia que é usada pelos seres vivos. RELAÇÕES ENTRE O FLUXO DE ENERGIA E O CICLO DE MATÉRIA

3 O CO 2 é a forma como o carbono entra no ciclo biológico, através da fotossíntese sendo convertido em açúcar, proteína ou gordura. Esse carbono é usado para produzir energia metabólica a partir da quebra dos componentes orgânicos e finalmente essa energia é convertida em calor. RELAÇÕES ENTRE O FLUXO DE ENERGIA E O CICLO DE MATÉRIA

4 Uma vez a energia na forma de calor, ela não pode mais ser convertida em síntese de biomassa. O CO 2 é eliminado novamente para atmosfera ficando disponível para entrar novamente em um organismo vivo e assim completando o ciclo. RELAÇÕES ENTRE O FLUXO DE ENERGIA E O CICLO DE MATÉRIA

5 O meio ambiente pode ser dividido em compartimentos: Atmosfera – camada de gases que envolve o planeta. É rica em nitrogênio e oxigênio e permite que o calor seja distribuído pelas zonas climáticas do planeta. COMPARTIMENTOS

6 Hidrosfera – camada de água tanto em oceanos, lagos e rios como a camada do lençol freático. Também auxilia na distribuição do calor. Litosfera – camada de rochas consolidadas tanto ígneas, metamórficas quanto sedimentares. COMPARTIMENTOS

7 Biosfera – camada correspondente a todos os seres vivos existentes. COMPARTIMENTOS

8 Exógenos: ocorrem essencialmente na superfície do planeta. Endógenos: ocorrem predominantemente associados à rochas de vários tipos. CICLO EXÓGENOS E ENDÓGENOS

9 Fontes: liberam elementos de um compartimento para outro. Ex: Vulcões em relação ao enxofre. Sumidouros: absorvem elementos de outro compartimento. Ex: O mar em relação ao carbono. FONTES E SUMIDOUROS

10 A Terra pode ser considerado um sistema fechado, sendo que a matéria é constantemente reciclada. Entretanto a quantidade de um determinado elemento pode variar nos vários compartimentos. CICLOS DE MATÉRIA

11 Podemos considerar o ciclo de matéria em duas escalas distintas: Uma escala local – interessante para estudar ecossistemas específicos. Uma escala global – adotada para descrever os ciclo biogeoquímicos. CICLOS DE MATÉRIA

12 Também consideramos duas escalas de tempo: Uma escala curta – até alguns milhares de anos. Uma escala longa – escala de tempo geológico. CICLOS DE MATÉRIA

13 Todos os elementos podem ocorrer em sua forma inorgânica ou associados à compostos orgânicos. Ex: nitrogênio livre na atmosfera e o nitrogênio de um aminoácido. CICLOS DE MATÉRIA

14 Muitos fluxos de matéria podem ocorrer sem a presença da vida – são os fluxos geoquímicos. Ex: um vulcão irá expelir enxofre independente da presença de vida. CICLOS DE MATÉRIA

15 O carbono está presente em todos os grandes compartimentos: atmosfera, hidrosfera, na biota, nos solos e sedimentos e também presente nas rochas. CICLO DO CARBONO

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19 A maior reserva de C se encontra nos sedimentos e rochas (~ 75 x Kg) em que 80% se encontra como carbonatos, 18% como querogênio e 2% como carvão ou petróleo. É uma reserva quase estática e endogênica, normalmente indisponível por meios naturais. CICLO DO CARBONO

20 O intemperismo do querogênio é de ~0,1 a 0,2 x Kg. Muito menor que o fluxo biológico de carbono ~200 x Kg. O tempo que o carbono passa no sedimento ou rocha é de cerca de 100 milhões de anos. CICLO DO CARBONO

21 Das reservas de carbono disponível, a maior encontra-se no mar sob forma de CID (carbono inorgânico dissolvido) com ~ x Kg. Outros estoques importantes: Carbonatos e húmus do solo: ~3000 x Kg CO 2 atmosférico: ~660 x Kg Plantas terrestres: ~600 x Kg COD (Carbono orgânico dissolvido): ~800 x Kg CICLO DO CARBONO

22 Sumidouro perdido do carbono (missing carbon): Anualmente são emitidos 7 x Kg de carbono por fontes antrópicas. Cerca de 46% fica na atmosfera, 29% nos oceanos e 25% não se sabe o que ocorre. Florestas tropicais? Fitoplâncton marinho? Mineralização e absorção pelo sedimento? Erros na determinação da quantidade de C? CICLO DO CARBONO

23 Sumidouro perdido do carbono (missing carbon): Florestas tropicais? Aumentaram em 1 bilhão de toneladas a assimilação de carbono nos últimos anos. CICLO DO CARBONO

24 Sumidouro perdido do carbono (missing carbon): Fitoplâncton marinho? Limitado por outros nutrientes como N,P e Fe CICLO DO CARBONO

25 Sumidouro perdido do carbono (missing carbon): Mineralização e absorção pelo sedimento? A decomposição do carbono em ambientes anóxicos pode favorecer a deposição para o sedimento. CICLO DO CARBONO

26 Sumidouro perdido do carbono (missing carbon): Erros na determinação da quantidade de C? Ainda há muita incerteza nas medições dos compartimentos e dos fluxos de carbono. CICLO DO CARBONO

27 Paleocarbono Análises da atmosfera presa em camadas de gelo mostram que o nível de CO 2 já esteve bem mais elevado (cerca de 10 vezes o nível atual). Atribui-se a tendência de queda do CO2 ao excedente de fixação fotossintética. Resultou em acumulo de O 2 e redução do CO 2. CICLO DO CARBONO

28 Antes da revolução industrial havia cerca de 270 ppm de CO 2.

29 Carbono hoje CICLO DO CARBONO A média global de 2012 deve se situar em ~393 ppm. Houve um pico em abril de 400 ppm.

30 Efeito Estufa CICLO DO CARBONO

31 Efeito Estufa Aquecimento da atmosfera. Alteração do regime de chuvas. Aumento do nível dos mares por fusão do gelo e expansão térmica marinha. Acidificação marinha por formação de ácido carbônico. CICLO DO CARBONO


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