Ecologia - Aula 08 - Ciclos biogeoquímicos

[Música] bom [Música] olá a todos bem vindo a mais uma aula nessa disciplina de ecologia e hoje nós vamos tratar a respeito de ciclos biogeoquímicos a bioquímica ela se preocupa em a analisar a interação entre o componente vivo e não vivo do ponto de vista do transporte de matéria esmiuçando a palavra biogeoquímica nós temos bio que se refere à integração dos organismos na síntese de matéria orgânica e na decomposição de elementos o gel são os elementos que estão presentes no meio terrestre sobretudo na crosta terrestre ea química que envolve as reações químicas nessa interação entre

o componente vivo e não vivo dos ecossistemas podemos dizer então que a bioquímica pode ser dividida com os pode ser entendida conceitualmente como a troca ou a circulação na matéria entre o componente biótico e abiótico ou seja o fluxo de elementos entre os compartimentos o que são esses compartimentos sobretudo a hidrosfera a litosfera ea atmosfera neste três compartimentos da biosfera o que ocorre é uma interação onde a matéria fica constantemente num movimento e transformação de nutrientes ou elementos químicos para a formação de blocos construtores de biomassa que são importantes para a manutenção da vida no

planeta e quem é essa matéria que está ficando entre esses compartimentos da biosfera sobretudo é carbono hidrogênio oxigênio nitrogênio fósforo e enxofre as quatro primeiras são bastante importantes do ponto de vista da estruturação de blocos orgânicos que acabam formando estruturas vivas aqui no caso exemplo esses elementos acaba representando 99 por cento da massa celular esses elementos quando estão inter atuando nos três compartimentos da biosfera eles acabam se reconfortando e outras estruturas como por exemplo dióxido de carbono na atmosfera ea molécula de n2o de nitrogênio quando ando entre a atmosfera a hidrosfera esses elementos eles acabam

se conformando em moléculas importantes como nitrato de amônio que são estruturas inorgânicas importantes dentro do ciclo do nitrogênio do ponto de vista nutricional de solo e de plantas por exemplo além de tudo é podem se formar aminoácidos proteínas e até mesmo moléculas da atp já quando esses elementos estão se calando entre a hidrosfera ea litosfera existe uma necessidade de que a água e estabeleça parte das reações químicas formando outros componentes como carbonato de cálcio nitrato fosfato e ácido carbônico que do ponto de vista de fertilidade do solo também são muito importantes entendido que nós temos

então três compartimentos todo esse conjunto de elementos dentro da ecologia é importante que saibamos que existe um modelo geral para os ciclos biogeoquímicos dizemos que existe nos ecossistemas um pulo lábio e traduzindo isso seria o reservatório disponível aquilo que está facilmente acessível por seres vivos e por meio físico e opo reservatório ou seja o reservatório do sistema que está confinado em função de uma grande escala de tempo que a gente daqui a pouco vai entender e esses elementos eles acabam e é ficando disponibilizados na forma inorgânica e na forma orgânica sendo influenciado por processos biológicos

e processos geológicos no mpu lábio ou disponível o que nós temos na parte biótica é uma interação entre os componentes vivos do sistema animais vegetais bactérias autor tróficas micróbios que acabam produzindo resíduos na forma de detritos a interação da parte viva com a parte abióptica ou não viva do sistema pode ser a partir da respiração com a partir da inscrição de matéria essa matéria acaba sendo mineralizado dentro do sistema sendo disponibilizado no solo na água e na atmosfera promovendo uma ciclagem dessa matéria na forma inorgânica que pode ser assimilado pela parte viva novamente ou seja

a partir do processo de assimilação de nitrogênio na forma de nitrato de amônio por exemplo ciclo do nitrogênio ou na forma de carbono orgânico e também importantíssimo a partir do processo fotossintético do ponto de vista biótico na na armazenagem do detrito oriundo dessa interação da parte viva o que nós temos há uma interação com ou por reservatório aquele que está confinado como acabei de dizer a partir do acúmulo de compostos orgânicos que vão se tornar indiretamente disponíveis como por exemplo matéria orgânica vegetal como a turfa ou senão carvão mineral e petróleo esse material ele ele

por um processo por processos geológicos numa imensa escala de tempo de milhões de anos ele acaba sendo armazenado e fica indisponível para ser utilizado na no componente biótico ou abiótico do sistema porém ele pode ser disponibilizado da seguinte forma como exemplo aqui processos erosivos que ocorre naturalmente podem disponibilizar uma camada de carvão mineral esse carvão se torne tão disponível dentro do sistema e acaba entrando como forma inorgânica e também importante aqui salientando é a ação humana através da queima do combustível porque turfa carvão e petróleo é material fóssil passível de ser utilizado como combustível contribuindo

portanto na parte abióptica com suas formas inorgânicas apesar de existir essa interação entre os componentes que nós temos tratado até agora parte do excesso acaba sendo acumulado na forma de sentimento e e sedimento ele acaba se acumulando formando rochas sedimentares nos fundos dos relevos nas partes mais profundas como por exemplo o calcário aqui nessa foto exemplo uma pedra de calcário se torne disponível também dentro do componente do mpu reservatório porém pode ser disponibilizado a partir de processos naturais como a erosão expondo essa essa área de calcário ou seja expondo o calcário que pode ser influenciado

por esse processo erosivo e também por um processo natural de intemperismo colocando toda essa é essa essa esses minerais novamente dentro do sistema abiótico que por interação acaba sendo assimilado dentro do componente biótico temos que ter claro o seguinte portanto os ciclos biogeoquímicos eles são responsáveis pela manutenção da vida na terra e ele está baseado como vimos uma passada no fluxo de energia e na ciclagem dessa matéria relembrando o ano passado nós falamos que o fluxo de energia que têm como fonte primária a energia solar ea energia ela incide no sistema uma parte dela se

perde na forma de calor na dissipação e uma outra parte dessa energia internamento do sistema ela é utilizada da forma mais otimizada possível pra promover processo e transformação dessa matéria os ciclos biogeoquímicos ele pode ser divididos em tipos e elementos quanto aos tipos ele pode ser se alimentar ou é predominantemente ocorrendo no solo ou nas rochas ele pode ser o gasoso predominantemente ocorrendo na atmosfera porém interagindo na parte alimentar como por exemplo na interação com o solo o ciclo hidrológico que tem uma grande importância dada ao fato de seu ciclo integrativo tu do ciclo sedimenta

e do gasoso uma vez que a água é importante veiculador de nutrientes e elementos químicos sejam distintas escalas desde a célula até um organismo complexo e as suas interações no ambiente dussek sedimentar nós temos um exemplo exemplo a discutir aqui o fósforo enxofre o carbon o carbono nitrogênio oxigênio para o circo gasoso ea influência do ciclo biológico vai estar do ponto de vista dos processos geológicos nos processos químicos e nos processos biológicos como exemplo de ciclo sedimentar o circo do fósforo ele possui ambientes fontes de entrada como por exemplo material de é orgânico de origem

animal ou de origem vegetal existe uma parte da deposição atmosférica porém não é tão expressivo assim porque basicamente vem na forma de poeira dentro do sistema e uma parte importante que a fertilização mineral promovida pela ação humana essas fontes elas acabam contribuindo para componentes dentro do ciclo do fósforo na forma de fósforo orgânico a ação microbiana sobre o resíduo vegetal animal ea formação de uns uma fonte mineira de minerais primários com compostos é formado por fósforo seria por exemplo apática que acaba contribuindo dentro da interação desses componentes e componentes secundários podem se formar associando-se é

no caso do fósforo com outros elementos como cálcio ferro ou alumínio o importante é que esses três componentes a partir de processos de mobilização mineralização em terrorismo contribuem sobremaneira pra disponibilidade de formas fosfatados na solução do solo e essa solução do solo depende de água para que torne disponível esse fato essas formas suas cantadas elas podem ser absorvidas facilmente pelas plantas a partir da raiz o processo de absorção para a formação da biomassa além da componente e da entrada também existem foi compartimentos de saída como por exemplo o escoamento superficial oriundo do processo de prestação

numa superfície solo que acaba arrastando o fósforo para outras partes do ecossistema processos erosivos naturais também o processo de lixiviação e o que é a lixiviação é simplesmente a água que vai infiltrar nessa camada de solo vai acabar arrastando e se esse skol esse fósforo com as partes mais profundas de solo tornando-o ele um pouco menos disponível digamos assim e também a partir da aquisição vegetal e se possa ser assimilado na biomassa vegetal também pode ser perdido a partir da colheita agrícola que o homem implementa no caso aqui desse plantio de milho que nós estamos

exemplificando assim como o ciclo do fósforo o ciclo de enxofre também tem a sua fonte de entrada no caso através da deposição atmosférica nas suas formas enxofre dadas de sulfatos no caso a partir da entrada de matéria orgânica animal e vegetal também a própria fertilização impedida pelo homem nos plantios agrícolas e uma parte do enxofre que é reduzido a partir de oxidação bacteriana essas fontes elas acabam alimentando os componentes do circo de enxofre no caso disponibilizando enxofre orgânico enxofre elementar que por processos de mineralização da matéria orgânica imobilização desse show free e a ação da

oxidação no enxofre elementar contribuem para o componente disponível no sistema que se dá no caso do ciclo de enxofre na forma de sulfato de enxofre esses o fato de enxofre que se encontra disponível no solo ele facilmente vai ser assimilado pelas raízes das plantas por exemplo investindo aí portanto na formação de biomassa vegetal e uma parte de surfar de enxofre pode sofrer influência de redução bacteriana contribuindo aí pra parte da entrada na redução do enxofre e esse enxofre reduzido ele pode seguir para o seu ambiente de saída ou apagar o fogo ou a perda do

sistema através de valorização de formas gasosas de enxofre que vão ser disponibilizados a atmosfera alimentando o componente do enxofre atmosférico que vai estar presente na atmosfera na forma de dióxido de enxofre o outro componente uma outra perda no sistema se dá pelo escoamento superficial e pelos processos erosivos naturais e como no circo do fósforo também o pode ocorrer assistir viação deixe de se chover e e indisponibilizando é o uso dele pela pelo componente biológico do sistema dentro dos círculos gasoso sossego do carbono tem extrema importância dado o fato de ele estar presente em todos os

componentes do ecossistema e diferentes escalas desde o celular até os ecossistemas encontramos cabo além disso ele tem um reservatório atmosférico bastante ativo e o que quer dizer quando nos referimos a algo ativo simplesmente dinâmico de rápida renovabilidade no caso aqui exemplificado pela própria são fotossintética ou pela respiração aeróbia onde se usa como matéria prima ou se gera um produto carbono além disso o ciclo do carbono ele é bastante vulnerável às perturbações antrópicas especialmente em função do aumento das emissões dos gases do efeito estufa como por exemplo o dióxido de carbono eo monóxido de carbono que

contribuem para elevar a temperatura da atmosfera levando a problemática do aquecimento global que tem sido atualmente intensamente discutido o ciclo do carbono ele pode ser dividido em duas formas uma forma mais lenta pouco dinâmica de uma grande escala de tempo onde existe uma transferência entre a atmosfera e litosfera basicamente e ele é representado pelo reservatório dos sedimentos e o reservatório das rochas que compõem a crosta terrestre e o segundo tipo seria o biológico esse mais dinâmico de curto espaço de tempo e representados especialmente pela fotossíntese pela respiração e também pela reciclagem desse carbono a partir

da cadeia placa tectônica formada pelo fitoplâncton pelos o plâncton é organismos que se encontram abundantes nos ambientes aquáticos especialmente nos ambientes marinhos e que são responsáveis pela ciclagem de um enorme aporte de carbono e contribuir bastante para o ciclo desse elemento o ciclo do carbono começa quando as plantas e outros organismos autópsias absorve o gás carbônico da atmosfera pela fotossíntese e liberam carbono através da respiração na mesma velocidade em que é sintetizado pelos produtores por sua vez consumidores primários consome a biomassa e libera co2 durante o processo da respiração e os consumidores secundários buscando recursos

alimentares consomem a proteína animal adquirindo carbono e outros elementos e também liberando co2 na respiração e resíduos que acabam produzindo fechando o ciclo de vida dos produtores e dos consumidores o processo de composição leva acabam de volta à fase inorgânica acumulando em depósitos sedimentares que se decompõe combustíveis fósseis como petróleo gás natural e renovando parte desse carbono na atmosfera a partir da liberação de co2 no caso o ser humano ele também atua no ciclo global do carbono retirando esse elemento armazenado nos depósitos no que nós vimos o mpu reservatório tendo acesso aos combustíveis fósseis no

ritmo superior ao de absorção feita pelo próprio circo aumentando as concentrações de gases como dióxido de carbono eo monóxido de carbono na atmosfera através da queima de combustíveis fósseis o aumento nas emissões de gases de efeito estufa pelas atividades humanas têm levado ao aumento do calor retido no planeta ocasionando uma elevação da temperatura e resultando na problemática do aquecimento global outro ciclo gasoso importante que está bastante atrelado ao ciclo do carbono é o circo docs gênio já os organismos aeróbios eles consomem oxigênio a partir da respiração utilizando os seus processos metabólicos no caso dos animais

e vegetais uma parte desse oxigênio ela acaba sendo devolvida ao ciclo nesses processos metabólicos na forma da transpiração inscrição fotossíntese e transpiração na forma de água dentro do sistema especialmente no caso da fotossíntese um produto da fotossíntese resultante acaba sendo o oxigênio ou seja os organismos vegetais acabam contribuindo na produção desse oxigênio na reposição melhor dizendo de oxigênio uma parte também desse oxigênio ela vai acabar interagindo com metais formando o que nós chamamos de óxidos metálicos como por exemplo oxxo ferroso a os óxidos de zinco óxido de alumínio que estão presentes na crosta terrestre e

muito deles compõem alguns minerais importantes outros cinco gasoso importante é o ciclo do nitrogênio o nitrogênio ele tem grande importância dentro dos ecossistemas dado ao fato de ser um elemento essencial para o desenvolvimento das plantas e para a fertilidade do solo além disso ele tem sua importância porque ele tem uma determinada mobilidade natural sobretudo nas formas de nitrato de amônio o nitrato pode se deslocar no solo por difusão e no caso do amônio pode haver deslocamento para o fluxo de massa além disso o nitrogênio representa um nutriente limitante é o desenvolvimento vegetal baixos níveis de

estrogênio da planta pode repórter resultar em baixa produtividade como exemplificado aqui nessa clorose que aconteceu nestas folhas em função da falta de nitrogênio além disso o nitrogênio ele está associado ao ciclo do carbono dado o fato de que nas cadeias carbônicas onde existe entre o gênio temos aminoácidos por exemplo tempo temos proteínas e também o nitrogênio se faz presente na molécula como o fila destacando sua importância até mesmo o processo fotossintético do ponto de vista humano o homem ele utiliza o nitrogênio como fertilizante e tem usado em excesso e muitas ocasiões e esse excesso acaba

contribuindo de forma negativa nos ecossistemas naturais em função de contribuir no processo de eutrofização no caso de ecossistemas aquáticos porque o excesso de fertilizantes no solo acaba sendo arrastados pelo escoamento superficial resultante da precipitação esse material orgânico é levado para dentro desses corpos da água nos relevos mais baixo do terreno e contribuindo com imenso aporte de matéria orgânica que acaba levando a uma explosão populacional de algas de outros organismos que consomem oxigênio elevam como consequência a uma queda na qualidade da água a uma queda na saúde do ambiente aquático neste vídeo nós temos o nitrogênio

atmosférico como o mais importante que entra num ciclo do nitrogênio o nitrogênio da atmosfera ele pode ser fixado por bactérias associadas às raízes de plantas leguminosas ou bactérias de vida livre transformando esse n 2 em amônia e nitrato através da modificação uma parte do n 2 juntamente com o rei eliminada pelos animais pode ser transformado de amônio por bactéria que também se encontra um solo na notificação bactérias nitrificantes presentes no solo transforma o amônio no trato e o nitrogênio nitrato pode ser devolvido à atmosfera por ação de bactérias identificam antes e uma outra parte desse

nitrato disponível no solo pode ser assimilado pelos vegetais que por sua vez são consumidos pelos consumidores primários que acabam produzindo resíduos que são decompostos e mineralizados por microorganismos e profundos também reiniciando o processo da unificação colocando novamente disponível e nitrato que por de eletrificação também pode ser danificado e por volatilização sendo disponibilizado na atmosfera na forma de nitrogênio o outro ciclo é bioquímico que mencionei anteriormente ele acaba estabelecendo uma interação entre todos os ciclos biogeoquímicos é o ciclo da água essa animação do ciclo hidrológico foi elaborado pela nasa e mostra como a molécula de água

completa todo ciclo nesse caso o calor do sol que incide na superfície faz com que uma molécula de água evapore na massa de água do oceano uma vez que se evapora transportada para o alto da atmosfera e se condensa para formar nuvens essas nuvens pode se mover a grandes distâncias eventualmente a molécula de água irá cair como chuva ou dependendo da temperatura como neve a molécula de água chega até a superfície e pode infiltrar a atingindo lençol freático repondo reservas de água e atingindo até mesmo até mesmo rochas sedimentares uma outra parte escura superficialmente segue

para as partes mais baixas do relevo como córregos rios lagos seguindo até os oceanos de volta para onde começou todo seu ciclo fica evidente portanto que uma molécula de água pode assumir diversos estados o seu ciclo sobretudo através da evaporação da condensação e da precipitação desde a forma gasosa nas nuvens sólida como a neve ou líquida da chuva nas massas de água também atingindo grandes distâncias e extensões nos ecossistemas e pra finalizar essa aula não posso deixar de comentar que esses ciclos biogeoquímicos eles são influenciados pelos impactos humanos sobretudo no aumento do consumo dos combustíveis

fósseis como carvão e petróleo por exemplo a ação massiva do desmatamento tem conduzido também aumento dos gases-estufa o efeito estufa é um processo natural que ocorre no planeta o problema é que o homem tem contribuído em aumentar a disponibilização desses gases na atmosfera resultando no aquecimento da atmosfera com a elevação da temperatura e levando como consequências ambientais o pelo nome do degelo das calotas polares nessa figura nós temos aqui numa escala de 30 anos a projeção do que já ocorreu com a calota polar da região norte uma drástica redução então conseqüente dessa elevação da temperatura

ou seja de mudanças climáticas globais finalmente eu recomendo a você a lom que busca no material complementar e se este aplicativo bastante simples e interativo que permite com que você entenda de uma forma mais lúdica os impactos do ser humano no ciclo do nitrogênio do carbono e do oxigênio ea interação desses elementos da formação de outros de outros elementos importantes esse aplicativo que está disponível material complementar no tópico do cockpit o que nós vamos ter aqui é essa e tem um que é a parte do flash que até aqui é da animação do modelo nele

o que nós vamos ter diferentes variáveis que podem contribuir de uma forma positiva ou negativa no circo já os ciclos biogeoquímicos de nitrogênio carbono e oxigênio por exemplo o que podemos fazer aqui buscando um dos piores cenários possíveis do ponto de vista de emissões de gases de efeitos ambientais de problemas de problemas sociais nós podemos aumentar sobremaneira a produção de biomassa já que o ser humano paulatinamente tem buscado alimento nós podemos aumentar de forma drástica que ao máximo a intensificação do uso da terra reduzir as áreas naturais já que precisamos de espaço para plantar aumentar

a produção de proteína animal como por exemplo a pecuária para a demanda da alimentação humana manter reduzido eficiência no transporte a economia de energia uso eficiente de fertilizantes nitrogenados e manter reduzido também a possibilidade de utilizar fontes renováveis de energia que tipo de cenário isso acaba resultando do ponto de vista das emissões nós vemos aqui um cenário péssimo do ponto de vista de emissões de gases nós temos aqui por exemplo a gás amônia psycho do ponto de vista dos efeitos nos ecossistemas também uma condição péssima do ponto de vista da saúde ambiental né aquecimento global

um problema de qualidade do ar a proposição do recurso hídrico problema de eutrofização como mencionei anteriormente dado ao fato de termos otimizado a ke ha ha ha ha a intensificação do uso da terra e o mau uso do das fontes nitrogenadas e do ponto de vista da saúde humana claro que melhoria na produção alimentar porém o índice de saúde baixo transporte baixo uso de energia e fertilizantes uma forma que não favorece a ao desenvolvimento humano numa condição invertido agora no cenário pouco melhor um cenário ótimo do ponto de vista ambiental de saúde humana nós não

vamos reduzir toda a comida vamos otimizar a a produção de biomassa vamos consequentemente otimizar as áreas agricultáveis aumentando áreas naturais consumindo uma menor quantidade de proteína animal aumentando a eficiência no transporte aumentando a eficiência na economia energética uso eficiente dos fertilizantes e uso eficiente de fontes renováveis de energia qual é o cenário que acaba resultando do ponto de vista das emissões cenário ótimo do ponto de vista de produção de gases ou de outros componentes que não vão estar em excesso nos sistemas do ponto de vista de efeitos ambientais aquecimento global qualidade do ar a autorização

se mantém basicamente parâmetros negativos e do ponto de vista da saúde humana claro que disponibilidade de comida tem de ser otimizada especialmente porque a população a cada momento cresce cada vez mais porém para o transporte uso de energia efeito disse antes o uso da forma adequada acaba resultando no índice de saúde ambiental favorecedor então recomendo que você aluno utilize e brincar um pouco com esses cenários vendo a influência positiva e negativa humana dentro dos ciclos biogeoquímicos nessa hora de hoje portanto nós vimos que os elementos dentro dos ciclos biogeoquímicos eles podem assumir diversas formas em

cada etapa de cada um desses ipos dentro dos ecossistemas existe um compartimento reservatório que pode ser influenciado por processos naturais o processo humano sendo disponibilizado para ser utilizado imediatamente pela parte biótica biótica e um pulado que está em constante dinâmica de uso vimos também que os microorganismos eles têm um papel fundamental na ciclagem de nutrientes dentro dos ecossistemas e nos ecossistemas terrestres vimos que o componente solo ele é importante e nele predominam a maioria das etapas de desse ciclo de geoquímica e nos ecossistemas aquáticos os sentimentos que acabam se acumulando eles representam a fonte final

nas quais os elementos acumulando se no fundo dos corpos da água simplesmente como sedimentos que acabam contribuindo para o popular líbio ou sentimentos que se acumulam um longo espaço de tempo e contribuem para a formação do reservatório eu recomendo a você aluno que busque o material complementar estude pra uma simulação melhores conhecimento e nos vemos na próxima aula muito obrigado [Música] o [Música] [Música] [Música] [Música]