segunda-feira, 9 de julho de 2012

Os ciclos biogeoquímicos


Os Ciclos Biogeoquímicos do Carbono, Oxigênio e Nitrogênio
    
1. Ciclo do Carbono (C):

                O elemento carbono é o principal constituinte de tudo o que é orgânico. Ele é encontrado na atmosfera na forma de gás carbônico (CO2) representando apenas 0,35% do total dos gases.
     Seres vivos autotróficos absorvem o gás carbônico diretamente da atmosfera no processo da fotossíntese onde o carbono é utilizado na composição dos açúcares produzidos por esses seres. Dessa forma o carbono é incorporado nos tecidos estruturais dos seres vivos e também passa a circular pela cadeia alimentar. Sua volta ao ambiente se dá novamente na forma de CO2 por meio da respiração de praticamente todos os seres vivos (microrganismos, animais e vegetais), da decomposição de seus corpos após a morte e da combustão da matéria orgânica. 


2.      Ciclo do Oxigênio (O):
         
              O oxigênio pode ser encontrado na atmosfera de várias formas. Seja na forma de oxigênio molecular (O2) ou em composição com outros elementos como o CO2, a H2O, por exemplo. É o elemento mais abundante na crosta terrestre e nos oceanos e o segundo mais abundante na atmosfera representando quase 21% da composição do ar. O ciclo do oxigênio está estreitamente relacionado ao do carbono, já que é produzido pelos seres vivos autotróficos durante a fotossíntese, conforme segue a reação. 

                                                                                Luz
                                                         6H2O + 6CO2 –> 6O2 + C6H12O6
                                                                           Clorofila

           O principal meio de consumo do oxigênio é por meio da respiração dos seres vivos, onde moléculas de glicose são quebradas para gerar energia e do qual resultam o CO2 e água. A combustão e a decomposição da matéria orgânica morta também são responsáveis por consumir o oxigênio.
           Na estratosfera (camada da atmosfera entre 10km e 45km de altura), parte do gás oxigênio (O2) é transformada em ozônio (O3) pelos raios ultravioleta. Essas duas reações (O2 <---> O3) permitem que se mantenha na estratosfera uma camada de ozônio em equilíbrio, que funciona como um filtro protetor, retendo cerca de 80 % de toda a radiação ultravioleta que é nociva aos seres vivos.

3.      Ciclo do Nitrogênio (N):

Apesar de 78% da atmosfera ser constituída de gás nitrogênio, a maioria dos seres vivos não pode utilizá-lo diretamente nessa forma. Os vegetais só conseguem utilizá-lo na forma de nitrato, absorvendo-o do solo. Os animais aproveitam o nitrogênio na forma de aminoácidos, constituinte estrutural de todas as proteínas, se alimentando de outros animais ou vegetais.
Para absorção do nitrogênio pelos vegetais, é necessário que antes ocorra a fixação do nitrogênio do ar no solo. Existem bactérias associadas às raízes das plantas, especialmente algumas leguminosas, que captam o nitrogênio do ar e disponibilizam para a planta, em troca recebem parte do alimento produzido pela fotossíntese, constituindo uma relação mutualística. Ainda outras espécies de bactérias e cianobactérias fazem essa fixação, pois conseguem capturar o nitrogênio atmosférico que reage com hidrogênio dando origem a molécula de amônia (NH4). A amônia produzida por esses organismos fica disponível no solo (amonificação). Também ficam no solo as moléculas de amônia provenientes da decomposição de proteínas, ácidos nucleicos e resíduos nitrogenados presentes em cadáveres e excretas.
No entanto, os vegetais não conseguem utilizar o nitrogênio através de moléculas de amônia. Dessa forma, é necessário que a amônia seja transformada em nitrato para que seja absorvida pelo vegetal. Essa transformação ocorre pelas ação de algumas espécies de bactérias presente nos solos (nitrificação). Os nitratos são absorvidos e utilizados pelas plantas na fabricação de suas proteínas e de seus ácidos nucleicos. Pela cadeia alimentar, o nitrogênio passa para o corpo dos animais onde também são utilizados para os mesmos fins.
Por fim, os nitratos não usados pelos vegetais são transformados novamente em gás nitrogênio e volta para a atmosfera completando o ciclo (desnitrificação).

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