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Ciclos biogeoquímicos

Conheça as características dos ciclos biogeoquímicos, ciclos naturais em que os elementos circulam pelo meio físico e seres vivos. Entenda aqui o que são os ciclos biogeoquímicos, a importância desses ciclos para os seres vivos e as particularidades de cada ciclo, como o do carbono, nitrogênio e o da água.

por Vanessa Sardinha dos Santos
Nos ciclos biogeoquímicos, os elementos passam por componentes bióticos e abióticos de um ecossistema. Nos ciclos biogeoquímicos, os elementos passam por componentes bióticos e abióticos de um ecossistem

Os ciclos biogeoquímicos são ciclos naturais em que os elementos químicos circulam no ambiente, passando pelos componentes abióticos (sem vida) e bióticos (seres vivos) de um ecossistema. Isso significa que os elementos químicos são utilizados pelos organismos e voltam para o ambiente para serem depois utilizados novamente em um processo constante de ciclagem de nutrientes.

Os ciclos biogeoquímicos são assim denominados porque envolvem os seres vivos (bio), apresentam como fonte dos elementos químicos o meio terrestre (geo) e abarcam também os elementos químicos (químicos). Esses ciclos estão intimamente relacionados com processos geológicos, hidrológicos e biológicos.

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Importância dos ciclos biogeoquímicos

Os ciclos biogeoquímicos são importantes porque garantem que os elementos químicos sejam utilizados e, depois, sejam novamente disponibilizados no meio ambiente para outros organismos. Se a água, por exemplo, não estivesse frequentemente sendo reciclada, ela provavelmente já teria acabado no planeta. O que garante essa ciclagem da água é o chamado ciclo da água, que garante que ela fique disponível no meio ambiente, seja usada pelos seres vivos e depois seja devolvida ao meio por meio de processos como transpiração e decomposição.

Ciclo biogeoquímico da água

O ciclo da água garante que ela seja utilizada e, depois, retorne para o meio.
O ciclo da água garante que ela seja utilizada e, depois, retorne para o meio.

O ciclo da água, ou ciclo hidrológico, garante a disponibilidade de água para os seres vivos. A água é encontrada em reservatórios como oceanos, lagos, rios, água subterrânea e geleiras e está também formando o corpo dos seres vivos.

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O ciclo da água apresenta alguns processos-chaves importantes, como a evaporação e a transpiração. A água presente em lagos, rios e mares evapora (passa para o estado gasoso) e, em camadas mais altas da atmosfera, condensa-se, passando do estado gasoso para o líquido. Quando a água condensa-se, forma as nuvens, que podem provocar precipitações (chuva). Desse modo, a água volta para o ambiente, caindo novamente em lagos, rios e mares, infiltrando-se no solo ou ainda sendo utilizada pelos seres vivos. A transpiração de plantas e de animais também fornece água no estado gasoso para a atmosfera.

Ciclo biogeoquímico do carbono

Alguns processos liberam gás carbônico no ambiente, tais como a combustão e a respiração.
Alguns processos liberam gás carbônico no ambiente, tais como a combustão e a respiração.

O carbono é essencial para a sobrevivência dos organismos, pois ele participa da composição química de moléculas orgânicas, como a glicose. Sendo assim, o ciclo do carbono é bastante importante para os organismos vivos, pois garante a ciclagem desse elemento.

O carbono está presente na atmosfera na forma de gás carbônico. Esse gás é capturado por organismos fotossintetizantes. Na fotossíntese, o carbono é incorporado ao ser vivo e pode retornar ao ambiente via respiração (processo em que o organismo utiliza oxigênio e libera gás carbônico) ou ainda por meio da decomposição, em que o organismo morre e é decomposto, sendo liberado gás carbônico nesse processo. Esse carbono pode ainda passar para outro ser vivo pela cadeia alimentar. Além disso, a queima de combustíveis fósseis, como a gasolina, libera gás carbônico no ambiente.

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Ciclo biogeoquímico do oxigênio

O ciclo do oxigênio está intimamente relacionado com o ciclo do carbono.
O ciclo do oxigênio está intimamente relacionado com o ciclo do carbono.

O oxigênio é um elemento essencial para os seres vivos, por isso é tão importante que ele seja constantemente utilizado e disponibilizado novamente para outros organismos. O oxigênio é encontrado em grande quantidade na atmosfera, e seu ciclo está intimamente relacionado com o ciclo do carbono.

O oxigênio presente na atmosfera é utilizado por plantas e animais no processo de respiração. Nesse processo, água e gás carbônico também são produzidos e, depois, devolvidos ao ambiente. O gás carbônico disponível no meio é utilizado por organismos fotossintetizantes (algas, plantas e alguns procariontes) no processo de fotossíntese, o qual libera no ambiente o oxigênio. Assim sendo, os átomos de oxigênio estão constantemente passando pelos seres vivos e pelo ambiente na forma do gás oxigênio, gás carbônico e água. Além disso, o oxigênio é importante na formação da camada de ozônio.

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Ciclo biogeoquímico do nitrogênio

O ciclo do nitrogênio está relacionado com a ação de bactérias.
O ciclo do nitrogênio está relacionado com a ação de bactérias.

O ciclo do nitrogênio é também fundamental, pois o nitrogênio é componente, por exemplo, de duas moléculas extremamente importantes para os seres vivos: as proteínas e ácidos nucleicos (DNA e RNA), além de fazer parte do ATP (molécula que constitui a principal forma de energia química). O nitrogênio é encontrado em grande quantidade na atmosfera, onde representa o gás mais abundante.

O ciclo do nitrogênio apresenta como fase principal a fixação, na qual o nitrogênio atmosférico, que não é utilizado por plantas e animais, é transformado em uma substância chamada de amônia, que é uma forma que pode ser aproveitada. Esse processo ocorre geralmente com a ação de bactérias, chamadas de bactérias fixadoras de nitrogênio. Além da fixação, o ciclo do nitrogênio apresenta outras etapas: nitrificação e desnitrificação. Na nitrificação, o nitrogênio torna-se disponível para plantas produzirem suas proteínas e ácidos nucleicos por meio da transformação da amônia em nitritos e nitratos. Já na etapa de desnitrificação, o nitrogênio torna-se disponível novamente para o meio.

Ciclo biogeoquímico do fósforo

O intemperismo das rochas garante que o fósforo saia de seu reservatório.
O intemperismo das rochas garante que o fósforo saia de seu reservatório.

O ciclo do fósforo, assim como os outros ciclos biogeoquímicos, é extremamente importante, uma vez que o fósforo está presente em várias moléculas essenciais para os seres vivos, tais como os fosfolipídios (que formam as membranas das células) e ácidos nucleicos. Ele é encontrado em maior quantidade nas rochas, sendo esse seu maior reservatório.

O fósforo é liberado de seus reservatórios para o meio (água e solo) por causa do intemperismo (alteração física e química das rochas e de seus minerais). No ambiente, ele é absorvido pelos vegetais e passa para outros seres vivos via cadeia alimentar. Posteriormente o fósforo retorna ao meio ambiente pela ação de bactérias que atuam no material em decomposição e pode ser levado para mares, onde formam um grande depósito. As aves marinhas também exercem um importante papel nesse ciclo. Elas se alimentam de peixes marinhos e liberam suas fezes no ambiente terrestre, devolvendo o fósforo a esse ambiente.

Resumo

Os ciclos biogeoquímicos garantem a ciclagem dos elementos químicos, ou seja, são esses ciclos que garantem que os elementos sejam utilizados pelos seres vivos e voltem para o ambiente para serem novamente utilizados. São chamados de biogeoquímicos por envolverem seres vivos e os elementos químicos e pelo fato de o meio terrestre ser fonte desses elementos. Como exemplos de ciclos biogeoquímicos podemos citar o ciclo da água, ciclo do carbono, ciclo do oxigênio, ciclo do nitrogênio e ciclo do fósforo.

Exercício comentado

Os ciclos biogeoquímicos são muito cobrados em processos seletivos. Veja abaixo um exemplo de questão que aborda o tema.

(UECE) O movimento entre as substâncias provenientes do meio abiótico para o mundo vivo e o retorno delas a partir dos seres vivos para o meio ambiente se dá por meio dos ciclos biogeoquímicos. Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) o que se afirma sobre os ciclos biogeoquímicos.

( ) O CO2 que passa a circular na atmosfera é retirado do ambiente pelo processo de fotossíntese, realizado exclusivamente pelas plantas.

( ) No ciclo hidrológico, a água circula entre animais da cadeia alimentar, retornando à superfície pela evapotranspiração, respiração, fezes, urina ou decomposição.

( ) A maioria dos seres vivos consegue incorporar e utilizar o nitrogênio na forma de gás presente no ar.

( ) As rochas fosfatadas sofrem erosão e liberam para o solo o fósforo, elemento que será absorvido pelos vegetais para a produção de ATP e ácidos nucleicos.

A sequência correta, de cima para baixo, é:

a) V, F, V, V.

b) F, V, F, V.

c) V, F, V, F.

d) F, F, F, V.

RESOLUÇÃO:

A resposta correta é a letra B. A primeira afirmação está incorreta por dizer que a fotossíntese ocorre apenas em plantas, pois ela ocorre também em algas e alguns procariontes. Já a terceira afirmação está errada, pois a maioria dos seres vivos não consegue utilizar o gás nitrogênio presente no ar.

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