quinta-feira, 22 de setembro de 2011

Principais ciclos biogeoquímicos: água, carbono e nitrogênio

Uma dúvida comum se refere ao quanto de massa o planeta pode aguentar. É normal que alguns curiosos, ao observar a imensidão de um arranha-céu ou ao número crescente de pessoas no planeta, questionem o quanto de "peso" o planeta pode aguentar, ou se essa pergunta teria mesmo algum sentido.

A resposta é não. Não há sentido na pergunta, e a explicação é simples: se um prédio foi construído, o material usado em sua construção já estava no planeta. O que ocorre é uma simples movimentação. O mesmo ocorre para os seres humanos: um indivíduo só se desenvolve se criar massa a partir de algo já existente, como outros animais, leguminosas, grãos ou qualquer outra coisa do tipo. O que há, em todos os casos, é uma transferência contínua da matéria. Uma eterna reciclcagem. 

A mesma ideia pode ser levada em conta ao estudarmos os ciclos biogeoquímicos, que nada amis são do que o caminho percorrido por determinadas moléculas de relevância para a vida na Terra e para a manutenção da natureza tal como a conhecemos. Os três principais ciclos de importância para o vestibular são o do carbono, o do nitrogênio e o da água. 

Nosso objetivo é falar o básico para que você consiga ter uma visão geral dos processos. 

Ciclo da água

ciclo da água
Ciclo da água | Clique na imagem para ampliar

 

O ciclo da água, comumente designado por ciclo hidrológico, é o mais famoso dos ciclos biogeoquímicos e, provavelmente, o de mais fácil entendimento.

 

A água presente na atmosfera, condensada nas nuvens, precipita, principalmente, sob a forma de chuva ou neve. Nesse momento, a água pode seguir dois caminhos: ou ela se infiltra no solo (formando aquíferos ou lençóis freáticos) ou escoa superficialmente (chegando a rios, lagos ou oceanos).

 

Na superfície terrestre, a água volta à atmosfera sob a forma de vapor não só através da evaporação que ocorre nos mares e oceanos, mas também pelo processo de transpiração dos seres vivos. 

 

No site http://www.cricketdesign.com.br/abril/ciclodaagua/ você encontra uma animação muito interessante sobre o ciclo hidrológico.

 

Ciclo do carbono

 

ciclo do carbono
Ciclo do carbono | Clique na imagem para ampliar

A quantidade de carbono existente hoje no planeta Terra é praticamente a mesma de bilhões de anos atrás. O que mudou pela ação antrópica, ou seja, pela ação humana, foi a quantidade de carbono na atmosfera terrestre, sendo a principal molécula que carrega tal átomo consigo o gás carbônico (CO2), também conhecido por dióxido de carbono.

Os dois processos naturais que fazem com que o carbono circule pelo planeta são a respiração celular e a fotossíntese. No primeiro processo, o gás carbônico é liberado na atmosfera, enquanto que no segundo processo o CO2 é retirado da atmosfera. O processo de decomposição que ocorre na matéria orgânica também é importante para a devolução do gás à atmosfera.

Sendo o gás carbônico uma molécula capaz de reter calor, o aumento da existência desse gás na atmosfera terrestre pela ação humana acabou por agravar um fenômeno natural e essencial para a vida: o efeito estufa.

A capacidade das plantas em reter o dióxido de carbono (ação popularmente conhecida como sequestro de carbono) fez com que fossem criados os créditos de carbono no mercado financeiro afim de "aliviar a barra" de empresas e países poluentes. Quem polui muito paga a outros países ou regiões para plantar um determinado número de árvores que, teoricamente, reteria o carbono expulso pela atividade industrial sob a forma de gás carbônico.

Ciclo do nitrogênio

ciclo do nitrogênio
Ciclo do nitrogênio | Clique na imagem para ampliar

No extinto programa Um contra Cem, apresentado por Roberto Justos, certa vez um candidato teve uma ótima oportunidade de sair com uma bolada. Foi feita uma pergunta muito simples, mas que pode ser classificada como "pegadinha" se feita para uma pessoas sem uma mínima intimidade com o estudo da atmosfera. A pergunta era: "Qual o gás mais abundante nas metrópoles mais poluídas do país". Associando a ideia da poluição ele errou feio ao dizer que era o gás carbônico e saiu do programa de mãos vazias. Seja uma província com a melhor qualidade de ar do mundo, seja a metrópole mais poluída, o gás mais abundante é sempre o importante e inerte nitrogênio molecular (N2).

O ciclo do nitrogênio é muito importante por dois aspectos peculiares: primeiro, que moléculas de fundamental importância para a vida são construídas à base de nitrogênio, como os aminoácidos (monômeros das proteínas) e os ácidos nucléicos (DNA e RNA); segundo, que é interessante notar que somente alguns organismos especiais conseguem fixar o nitrogênio na superfície do planeta, diferentemente do que ocorre com a água e o carbono.

A fixação do nitrogênio depende da existência de bactérias especiais, fixadoras do gás, que vivem nas raízes das plantas.Elas usam o nitrogênio sob três formas: íon amônio (NH4+), íon nitrito (NO2-) e íon nitrato (NO3-).

Estes compostos são obtidos através de vários processos como, por exemplo, a fixação e a nitrificação. Fixado nas plantas, o nitrogênio passa para o organismo dos herbivóros e, em seguida, dos carnívoros. Através dos organismo decompositores e de outras bactérias especiais, chamadas desnitrificantes, o nitrogênio retorna à atmosfera e reinicia o ciclo.

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