Ciclos Bioquímicos
1.Ciclos
Bioquímicos:
Uma
das características mais importantes dos ecossistemas naturais é a circulação
da matéria no seu interior. Sabemos que os organismos estão constantemente
retirando da natureza os elementos químicos de que necessitam.
No
entanto, de uma forma ou de outra, esses elementos acabam sempre voltando
ao ambiente. Ao processo contínuo de retirada e devolução de elementos químicos
denominase ciclos biogeoquímicos.
2.Ciclo de carbono:
“Na
Natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma”. Este é o princípio
de conservação da matéria, enunciado por Lavoisier. Os elementos químicos,
ora estão participando da estrutura de moléculas inorgânicas, na água, no
solo ou no ar, ora estão compondo moléculas de substâncias orgânicas, nos seres
vivos. Pela decomposição cadavérica ou por suas excreções e seus excrementos,
tais substâncias se decompõem e devolvem ao meio ambiente os
elementos químicos, já na
forma de compostos inorgânicos.
A vida é uma consequência
da propriedade que tem o átomo de carbono de se ligar a outros átomos,
formando longas cadeias carbónicas. Essas cadeias são fabricadas pelos seres
autotróficos através do processo da fotossíntese, a partir do dióxido de
carbono do ambiente - C02.
O
carbono passa a circular pela cadeia alimentar na forma de CO2, realiza-se pela
respiração de animais e vegetais, ou pela decomposição de seus corpos após
a morte.
O carbono ocorre na terra
sob forma de compostos minerais, como os
carbonetos, e nos depósitos
orgânicos fósseis, como o carvão e o petróleo. Neste caso,
o carbono volta à atmosfera pela erosão ou pela combustão. Esse retorno é mais
lento que o resultante da respiração, da transpiração e da decomposição.
O
processo natural de circulação do carbono nos ecossistemas – ciclo do carbono,
vem sofrendo grande alteração com o incremento da civilização e sobretudo
a partir da revolução industrial. Por consequência de tudo isso, biliões de
toneladas do dióxido de carbónico são lançadas anualmente na atmosfera.
As consequências de tal
facto são incalculáveis. O aquecimento global, a subida dos
níveis das águas do mar, etc., são apenas alguns exemplos.
Fig.01-Ciclo de carbono
3.Ciclo de Nitrogénio:
O
Nitrogénio é um elemento químico importantíssimo, pois entra na
constituição de dois compostos
que não podem faltar a nenhum ser vivo: as proteínas e os ácidos nucléicos.
Entretanto,
apesar de 78% da atmosfera ser constituída por nitrogénio, a maioria dos
seres vivos não o pode usar directamente. Isso porque o nitrogénio do ar atmosférico,
na forma de N2, é quimicamente muito estável, com pouca tendência
para reagir com outros elementos.
Assim,
os vegetais só podem usá-lo sob a forma de amoníaco ou nitrato, ao passo
que os animais aproveitam-no em forma de aminoácidos. Somente
as algas azuis (cianofícias) e algumas bactérias do solo conseguem utilizar
o Nitrogénio atmosférico, fazendo-o reagir com o Hidrogénio e produzindo
amoníaco, que é então usando na síntese de aminoácidos.
Essa reacção
chamada fixação do Nitrogénio que também pode ser realizada industrialmente
é muito usado para a produção de amoníaco. Uma pequena quantidade de
nitrogénio do ar é fixada na forma de nitratos graças à forte energia
fornecida por relâmpagos e raios cósmicos. A maior parte da
fixação do nitrogénio é realizada pelas bactérias, pelas algas azuis que geralmente
têm vida livre.
A
parte mais significativa desse processo é realizada por bactérias que vivem no interior
das raízes,
principalmente das leguminosas, como, feijão, ervilha, amendoim, etc.
Os nódulos que aparecem
nas raízes dessas plantas contêm milhões de bactérias fixadoras do nitrogénio.
4.Ciclo de água:
Uma
das condições necessárias para que um planeta tenha vida é a presença de água.
Dissolvendo as mais
variadas substâncias, ela possibilita a realização de múltiplas
reacções químicas, fundamentais para a vida. Além disso, no processo de
fotossíntese, a água funciona como doadora de hidrogénio para a síntese de moléculas
orgânicas e de oxigénio que é libertado para atmosfera. Acrescenta-se ainda
o facto de a água aquecer-se e resfriar-se lentamente, o que impede grandes
variações de temperatura no ambiente aquático. A sobrevivência de cada
ser vivo e de toda a biosfera depende dessas e de outras propriedades da água.
A
energia solar desempenha um papel importante no ciclo de da água: graças a energia,
a água em estado líquido sofre constante evaporação e penetra na atmosfera
em forma de vapor. O retorno ao estado líquido dá-se por meio de precipitações,
como a chuva e a neve. Através de um escoamento superficial, ela
pode formar rios e lagos, e volta para o oceano. Pode também infiltrar-se no solo, formando lençóis de
água subterrânea, que pode ser absorvida pelos vegetais.
A
água retirada do ambiente pelos seres vivos retorna à atmosfera através da transpiração,
excreção, respiração e decomposição dos cadáveres. O
lançamento de uma quantidade excessiva de substâncias orgânicas na água, mesmo
as biodegradáveis, pode causar um grave desequíbrio ecológico. Este fenómeno
conhecido por neutrofização (eu = bem, trofo = nutrição), pode ser explicado
do seguinte modo:
a
grande quantidade de matéria orgânica presente nos restos de alimentos,
esgotos ou produtos industriais, quando despejada em
rios ou em lagos, favorece
a proliferação de micro-organismos de compositores.
Com
o aumento desses micro-organismos, o consumo de oxigénio da
água também cresce. Assim sendo,
a quantidade de oxigénio dissolvido na água diminui, podendo provocar a
morte de peixese outros animais, que necessitam de uma
taxa mínima desse gás para sobreviver.
Fig.01-Ciclo de água