1. CICLOS
BIOGEOQUÍMICOS I
Prof. Msc. Luiz Alessandro da Silva

2. Ciclos Biogeoquímicos
BIO = seres vivos
GEO = atmosfera, hidrosfera e litosfera
QUÍMICOS = componentes químicos
Estudo das trocas de materiais entre componentes
vivos e não vivos da Biosfera (reciclagem de
materiais do Ecossistema)

3. • Os ciclos biogeoquímicos são essenciais para
restabelecer o equilíbrio dos ecossistemas.
PRODUTORES MATÉRIA
CONSUMIDORES AMBIENTE
DECOMPOSITORES MATÉRIA

4.  Ciclo em escala global, de elementos ou
substâncias químicas que necessariamente
contam com a participação de seres vivos.
 Principais ciclos:
 Água
 Carbono
 Oxigênio
 Nitrogênio

5. Ciclo da Água

6. PORQUE A ÁGUA É TÃO IMPORTANTE?
 Alta capacidade de absorver e reter calor
 É fundamental no metabolismo dos seres vivos (dissolve
compostos e reage para formar moléculas complexas)
 Alta tensão superficial:movimentação e retenção da
água em pequenos poros
 Solidificação: molécula que se expande ao congelar
Caso contrário: gelo afundaria e congelaria
reservatórios de água líquida de baixo para cima,
modificaria drasticamente os ecossistemas (células
vivas se romperiam com a contração da água
congelada).

7. Onde se localiza, qual a quantidade, e o tempo de
residência nos reservatórios da Biosfera?
Fonte: Botkin & Keller (2005)
RESERVATÓRIOS GLOBAIS

8. Como o ser humano afeta o Ciclo da
Água?
 Usar a Análise Emergética: Diagramas Sistêmicos
 Impacto Humano: diferença entre estas 2 etapas
 Avaliação das atividades agrícolas
1 –antes das interferências humanas
2 –após sistemas humanos
IMPACTO HUMANO

9. Poluição da água de rios e aquíferos por efluentes agrícolas, industriais e
domésticos
IMPACTO HUMANO
 Resíduos (fezes, urina) de humanos e de animais
 Uso de fertilizantes e agrotóxicos no campo
 Efluentes da agroindústria

10. Ciclo da Água
Pequeno ciclo: chuva – evaporação.
Grande ciclo: - água absorvida pelos seres vivos (para o
metabolismo) – transpiração
OU
- Calotas polares – derretimento –
evaporação.

11. Ciclo da Água

12. Ciclo do Carbono
1. O gás carbônico é
fixado nas plantas –
glicose – que por sua vez
respiram eliminando-o
novamente à atmosfera.
2. O gás carbônico é
fixado nas plantas –
glicose – que serve de
alimento para ao animais
(cadeia alimentar) - que
por sua vez respiram
eliminando-o novamente
à atmosfera.
3. A queima de
combustíveis elimina gás
carbônico na natureza.

13. IMPORTÂNCIA DO CARBONO
Porque o carbono é importante?
 Base de construção de moléculas orgânicas
 Vida: membranas, DNA, tecidos, etc.
 Estoque de energia: açúcares, lipídeos, proteínas,
petróleo, carvão, gás, etc. etc.
 Regulação do clima: CO2 e CH4
Efeito estufa: importante para manutenção da
temperatura, aquecimento da Biosfera

14.  Impacto Humano: Mudanças no Ciclo Global do
carbono
1 – Mudança de uso da terra e decomposição da matéria
orgânica do solo (emissão de CO2 e CH4)
2 – Consumo de combustíveis fósseis e decomposição de
resíduos da economia humana (emissão de CO2 e CH4)
IMPACTO HUMANO
Principal implicação: elevação da
temperatura média global

15. Efeito estufa Aumento da poluição (CO2) = aumento
da temperatura

16. Ciclo do Nitrogênio
Constituinte das proteínas e ácidos nucléicos.
Somente as bactérias do gênero Rhizobium são capazes de
fixar o nitrogênio do ar em amônia (NH3), que, por sua vez é
transformada em nitrito (NO2) pelas Nitrosomonas.
Finalmente, as bactérias do gênero Nitrobacter transformam o
nitrito em nitrato, que é absorvido pelas plantas.
 Os animais obterão o nitrogênio somente pela alimentação.
N2 NH3 NO2 NO3
Rhizobium Nitrosomonas Nitrobacter

17. Ciclo do Nitrogênio

18. IMPORTÂNCIA DO NITROGÊNIO
 Aquecimento global: ênfase ao ciclo do carbono (CO2 e CH4)
 N: Macro-nutriente essencial para os seres vivos
 N2: 76% da composição da atmosfera
 Compostos de nitrogênio: fundamentais
para a vida (aminoácidos, proteínas em geral:
tecidos musculares, hormônios, DNA, etc.)
 Contaminação da água, eutrofização, chuva ácida, formação de
ozônio na troposfera (fertilizantes humanos).
 N2O: óxido nitroso : gás de efeito estufa
(molécula com 296 vezes PAG do CO2)

19. Rodízio de culturas
Rhizobium
nas raízes
de
leguminosas
(fixação de
nitrogênio
atmosférico)
Cereais
Leguminosas
Alternância

20. Transgênicos
Genes
responsáveis
pela fixação
do nitrogênio
Menores gastos com adubos, barateando os alimentos

21. Ciclo do oxigênio