ciclos biogeoquímicos

Ciclos Biogeoquímicos

Num ecossistema, o fluxo de energia se processa num único sentido: dos produtores para os consumidores e decompositores. A energia armazenada pelos produtores é consumida em cada nível trófico, e não é reaproveitada. Com a matéria isso não acontece, ela sofre reciclagem e é sempre reaproveitada.
Nesse capítulo estudaremos os principais ciclos da matéria: nitrogênio, carbono, água, oxigênio.
1º) Ciclo do Nitrogênio
O nitrogênio é um elemento químico muito importante porque ele faz parte das moléculas de proteínas, aminoácidos e dos ácidos nucleicos.
Na atmosfera o nitrogênio é encontrado sob a forma molecular( N₂ ) ele ocupa 78% da atmosfera.

Apesar de sua abundancia, a grande maioria dos seres vivos não conseguem utilizá-lo, as suas células não têm a capacidade de absorver esse gás; somente algumas bactérias conseguem fixá-lo.
Etapas do ciclo do Nitrogênio
a) Fixação: algumas bactérias e cianobactérias (cianofíceas ou algas azuis) captam o  N₂ e o transformam em amônia    NH₃.
As bactérias pertencem a dois gêneros: Rhizobium --> vivem em mutualismo com as células das raízes da plantas leguminosas (feijão, soja, ervilha, alfafa, trevo) formando pequenos nódulos; as Azobacter vivem livres no solo.
As cianobactérias são encontradas principalmente na água e em solos encharcados e pertencem ao gênero Anabaena e Nostoc.

b) Nitrificação
b1) Nitrosação: é a transformação da amônia em nitrito

NH₃ + 2 O₂       -----------------à   2 H₂O  + NO₂^- + energia

                          nitrosomosa

b2) Nitração: é a transformação do nitrito em nitrato

NO₂ + 2 O₂       -----------------à    NO^-₃+ energia

                            nitrobacter

c) Desnitrificação: é a devolução do nitrogênio à atmosfera pela decomposição de todos os compostos nitrogenados. Esse processo é realizado pelas Pseudomonas.

2º)_ Ciclo do Carbono
O carbono é um dos constituintes essenciais dos compostos orgânicos, nos organismos vivos existem aproximadamente 30% de compostos orgânicos, portanto sua reciclagem é de suma importância para os seres vivos. A única fonte de carbono utilizada peklos seres vivos é o  gás carbônico.
 Graças a fotossíntese, o gás carbônico ( cerca de 0,035% da atmosfera) é fixado, isto é , transformado em substância orgânica pelos produtores. O carbono passa, então, a circular pela cadeia alimentar na forma de moléculas orgânicas. Sua volta ao ambiente se dá na forma de gás carbônico, através da respiração de animais e vegetais e da decomposição  de seus corpos após a morte.
O ciclo do carbono está ligado ao do oxigênio, pois a fotossíntese produz o oxigênio, lançando-o na atmosfera; a respiração consome o oxigênio, produzindo gás carbônico.

Combustível fóssil: a decomposição parcial de animais e vegetais resultará na formação de combustível fóssil, como o petróleo e o  carvão. A liberação do carbono só será possível quando houver uma combustão.
Então:
o carbono:
entra: fotossíntese
sai: respiração, decomposição e combustão
combustível fóssil: são restos de animais e vegetais que não sofreram decomposição ou esta foi parcial, vão se acumulando no fundo do mar durante milhões de anos.

3º) Ciclo da Água
A água é o composto inorgânico mais abundante nos seres vivos e nos ecossistemas. Para efeito didático, o ciclo foi dividido em duas partes: curto e longo.
a) Ciclo curto : a água na forma líquida, evapora à forma as nuvens à condensa e chove

b) Ciclo Longo: 
Plantas : a água entra pela raiz e será devolvida pela respiração , transpiração, morte
 Animais: bebem água, comem outros animais e devolvem pela respiração, transpiração, digestão, excreção e morte.

 

4º) Ciclo do Oxigênio

O ciclo do oxigênio é complexo, uma vez que esse elemento é utilizado e liberado pelos seres vivos em diferentes formas de combinação química. O principal reservatório de oxigênio para os seres vivos é a atmosfera, onde esse elemento ser encontra na forma de gás oxigênio (O₂ ) e de gás carbônico ( CO₂)

O O₂ é utilizado na respiração aeróbica das plantas e animais. Nesse processo, átomos de oxigênio se combinam com átomos de hidrogênio, formando moléculas de água. A água formada na respiração, chamada água metabólica , é em parte eliminada para o ambiente através da transpiração, da excreção e das fezes, e em parte utilizadas em processos  metabólicos. Dessa forma seus átomos de oxigênio acabam incorporando à matéria orgânica e podem voltar à atmosfera pela respiração e pela decomposição do organismo, que produzem água  e gás carbônico. As três principais fontes não-vivas de átomos de oxigênio para os seres vivos são: gás oxigênio, gás carbônico e água.