Ciclos Biogeoquímicos

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

Ciclo da Água

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).

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

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

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

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

Ciclo da Água

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.

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: CO2 e CH4 Efeito estufa: importante para manutenção da temperatura, aquecimento da Biosfera

Principal implicação: elevação da temperatura média global IMPACTO HUMANO 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) Principal implicação: elevação da temperatura média global

Efeito estufa Aumento da poluição (CO2) = aumento da temperatura

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 (NH3), que, por sua vez é transformada em nitrito (NO2) pelas Nitrosomonas. Finalmente, as bactérias do gênero Nitrobacter transformam o nitrito em nitrato, que é absorvido pelas plantas. N2 NH3 NO2 NO3 Rhizobium Nitrosomonas Nitrobacter Os animais obterão o nitrogênio somente pela alimentação.

Ciclo do Nitrogênio

IMPORTÂNCIA DO NITROGÊNIO N2: 76% da composição da atmosfera Compostos de nitrogênio: fundamentais para a vida (aminoácidos, proteínas em geral: tecidos musculares, hormônios, DNA, etc.) N: Macro-nutriente essencial para os seres vivos Aquecimento global: ênfase ao ciclo do carbono (CO2 e CH4) N2O: óxido nitroso : gás de efeito estufa (molécula com 296 vezes P.A.G do CO2) Contaminação da água, eutrofização, chuva ácida, formação de ozônio na troposfera (fertilizantes humanos).

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

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

Ciclo do oxigênio