Ciclos biogeoquímicos.pdf0000000000000000000000000000
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- 2. O que são? •Ciclos Biogeoquímicos são as trocas cíclicas dos elementos químicos que ocorrem entre os seres vivos e o meio ambiente. •Todos os elementos químicos naturais apresentam um movimento dinâmico nos ecossistemas transitando constantemente entre o meio físico e os organismos. •Estes ciclos envolvem etapas biológicas, físicas e químicas, alternadamente, daí o seu nome. 3
- 3. Ciclos biogeoquímicos •De entre as várias transferência de elementos químicos entre os seres vivos e o meio ambiente iremos estudar: • O ciclo da água • O ciclo do carbono • O ciclo do oxigénio • O ciclo do azoto (nitrogênio) 4
- 5. Ciclo da água • Embora a água não seja um elemento químico, mas antes uma substância composta por hidrogénio e oxigénio, estudaremos o seu ciclo pelo facto de estar intimamente associada a todos os processos metabólicos. 6
- 6. Ciclo da água Água •Componente mais abundante dos seres vivos. •75% da superfície da Terra é coberta por água. •Menos de 1% da água está disponível para o consumo. •Reservatório: Oceanos, rios e lagos. •Sujeito à atuação do homem – Desflorestação e eutrofização 7
- 7. • Pequeno ciclo : Quando o percurso da H2O só ocorre no ambiente. • Grande ciclo : Quando o percurso da H2O passa pelos seres vivos e pelo meio. 8
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- 9. •Na natureza, observa-se, diariamente, uma grande evaporação da água a partir dos oceanos, lagos, rios, seres vivos etc. •O vapor de água eleva-se na atmosfera e, em contato com os ventos frios das grandes alturas, condensa-se em gotinhas, formando as nuvens e neblinas. •As plantas absorvem, por meio das suas raízes, a água infiltrada no solo. Particularidades do ciclo da água 10
- 10. •A água é uma das matérias-primas da fotossíntese: os seus átomos de hidrogénio irão fazer parte da glicose fabricada, e os seus átomos de oxigénio unem-se para formar o O2 (oxigénio) libertado para a atmosfera. •Na respiração, as plantas degradam as moléculas orgânicas que elas mesmas fabricaram para obter energia, libertando dióxido de carbono e água. •As plantas estão sempre a perder água por meio da transpiração, principalmente durante o dia, quando seus estômatos estão abertos. 11
- 12. CICLO DO OXIGÊNIO •Reservatório: Atmosfera – 21%. •Produção: Fotossíntese •Consumo: Respiração aeróbia, decomposição e combustão. •Atuação do homem: Camada de ozono 13
- 15. O Azoto também designado de nitrogénio é indispensável à vida, uma vez que entra na constituição das proteínas e ácidos nucléicos. Admite-se que, no corpo humano, 16% do peso é constituído por proteínas. A mais importante fonte de azoto é a atmosfera. Cerca de 78% do ar é formado por azoto livre (N2), mas a maioria dos seres vivos é incapaz de aproveitá-lo no seu metabolismo. Os únicos seres que fixam o azoto são bactérias, cianobactérias e os fungos por apresentarem enzimas apropriadas a essa função. Ciclo do Azoto (Nitrogênio) 16
- 16. 17 Reservatório: Atmosfera – 78%. Indispensável na formação de ácidos nucléicos e proteínas. Fixação: Descargas elétricas (raios), bactérias e cianofíceas NO2 -- NH3 ou NO3 - Retorno: Decomposição Ciclo do Nitrogênio 17
- 17. O azoto molecular, N2 é um gás biologicamente não- utilizável pela maioria dos seres vivos. A sua entrada no mundo vivo ocorre graças à atividade dos microrganismos fixadores, as algas azuis e algumas bactérias, que o transformam em amônia. No processo de nitrificação, outras bactérias transformam a amônia em nitritos e nitratos. Essas três substâncias são utilizadas pelas plantas para a produção de compostos orgânicos azotados que serão aproveitados pelos animais. O ciclo fecha-se a partir da atividade de certas espécies de bactérias, que efetuam a desnitrificação e devolvem o azoto molecular, N2 à atmosfera. ETAPAS DO CICLO DO NITROGÊNIO 18
- 18. A plantação de leguminosas (feijão, por exemplo),a chamada adubação verde, enriquece o solo com compostos azotados, uma vez que nas raízes dessas plantas há nódulos repletos de bactérias fixadoras de azoto. Outro procedimento agrícola usual é a rotação de culturas, na qual se alterna a plantação de não-leguminosas, que retiram do solo os nutrientes azotados, com leguminosas que devolvem esses nutrientes ao solo. PARTICULARIDADES DO CICLO DO AZOTO (NITROGÊNIO) 19
- 19. Bactérias desnitrificantes NITRIFICAÇÃO DESNITRIFICAÇÃO Assimilação pelos herbívoros Excreção NITRIFICAÇÃO Nitrosomonas Bactérias fixadoras de N2 no solo NO3(nitrato) Absorção de NH3 por algumas plantas NO2 (nitrito) Rhizobium: Bactérias fixadoras de N2 nos nódulos de raízes de leguminosas Absorção pelas raízes Chuva NITRATAÇÃO Etapas do ciclo do Nitrogênio 20
- 20. ETAPAS DO CICLO DO NITROGÊNIO Fixação biológica N2 NH3 Rhizobium Nitrosação NH3 NO2 - Nitrosomonas Nitração NO2 - Nitrobacter NO3 - Desnitrificação NO3 - N2 Pseudomonas 21
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- 23. Ciclo do carbono O carbono existente na atmosfera como CO2 entra na composição das moléculas orgânicas dos seres vivos, a partir da fotossíntese. A sua devolução à atmosfera ocorre através da respiração aeróbia, da decomposição e da combustão da matéria orgânica. Parte do carbono retirado ao ar passa a constituir a biomassa dos seres. Esta poderá ser transferida primeiro para um herbívoro e depois para um carnívoro. Dessa forma, o carbono fixado na fotossíntese vai passando através das cadeias alimentares de um nível trófico para outro nível trófico superior. 24
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- 25. Desequilíbrios provocados pelo homem no ciclo do carbono: AUMENTO DA CONCENTRAÇÃO DE CO2 •Após a revolução industrial, a emissão de poluentes derivados da queima de combustíveis fósseis têm aumentado surpreendentemente. • A queima destes combustíveis provoca: odesertificação odiminuição da biodiversidade. DIMINUIÇÃO DO CONSUMO DE CO2 •Pelo petróleo derramado pelos oceanos, que provoca. •Pela morte do plancton pela obstrução da passagem da luz; •Pela desflorestação. 26
- 26. CO2 e o Efeito de estufa A acumulação de CO2 na atmosfera aumenta a retenção de calor próximo a superfície terrestre provocando o aumento do efeito de estufa. 27
- 27. O dióxido de carbono e o monóxido de carbono ficam concentrados em determinadas regiões da atmosfera formando uma camada que bloqueia a dissipação do calor. Esta camada de poluentes, tão visível nas grandes cidades, funciona como um isolante térmico do planeta Terra. O calor fica retido nas camadas mais baixas da atmosfera trazendo graves problemas ao planeta. Efeito de estufa 28
- 28. O dióxido de carbono e o monóxido de carbono ficam concentrados em determinadas regiões da atmosfera formando uma camada que bloqueia a dissipação do calor. Esta camada de poluentes, tão visível nas grandes cidades, funciona como um isolante térmico do planeta Terra. O calor fica retido nas camadas mais baixas da atmosfera trazendo graves problemas ao planeta. Efeito de estufa 29