1o ano ciclos biogeoquímicos 1

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MOVIMENTAÇÃO NATURAL DE ELEMENTOS QUÍMICOS NO ECOSSISTEMA ENTRE OS SERES VIVOS (COMPONENTES BIÓTICOS) E O MEIO AMBIENTE (COMPONENTE ABIÓTICO). Ciclos Biogeoquímicos

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Page 1: 1o ano   ciclos biogeoquímicos 1

M O V I M E N T A Ç Ã O N A T U R A L D E E L E M E N T O S Q U Í M I C O S N O E C O S S I S T E M A E N T R E O S S E R E S V I V O S

( C O M P O N E N T E S B I Ó T I C O S ) E O M E I O A M B I E N T E ( C O M P O N E N T E A B I Ó T I C O ) .

Ciclos Biogeoquímicos

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Ciclo do Carbono

Carbono é o quarto elemento mais abundante do universo (depois do H, He e O)

Pilar da vida como conhecemos

Duas formas:

Orgânica Inorgânica

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Ciclo Geológico do Carbono

Mais de 99% do carbono terrestre está contido na litosfera

Sendo a maioria carbono inorgânico, armazenado em rochas sedimentares

O carbono orgânico contido na litosfera está armazenado em

depósitos de combustíveis fósseis.

A litosfera (do grego "lithos" = pedra) é a camada sólida mais

externa do planeta Terra, constituída por rochas e solo.

É também denominada como crosta terrestre.

As rochas sedimentares são um dos três principais grupos de rochas (os outros dois são as rochas ígneas e

asmetamórficas).

Combustível fóssil ou mais corretamente combustível mineral é

uma substância formada de compostos de carbono, usados para alimentar a

combustão. Reconhecidamente, são usados como combustível, o carvão mineral,

o petróleo e o gás natural.

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Ciclo Geológico do Carbono

Em escala geológica, existe um ciclo entre a crosta terrestre (litosfera), os oceanos (hidrosfera) e

a atmosfera.

CO2 da atmosfera, combinado com a água forma ácido carbônico

O qual reage lentamente com o cálcio e com o magnésio da crosta terrestre,

formando carbonatos.

O ácido carbônico é um composto

químico de fórmula H2CO3.

O ácido carbônico é responsável pelo gás

nos refrigerantes.

O cálcio é um elemento químico, símbolo Ca

Um metal da família dos alcalino-terrosos

Os carbonatos são sais inorgânicos ou seus respectivos minerais que

apresentam na sua composição química o íon carbonato CO3

- 2.

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Ácido CarbônicoCálcio

Carbonato

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Ciclo Geológico do Carbono

Com a erosão (chuva), estes carbonatos são arrastados para os oceanos

Se acumulam no seu leito em camadas, ou são assimilados por organismos marinhos que

eventualmente, depois de morrerem, também se depositam no fundo do mar

Estes sedimentos vão-se acumulando ao longo de milhares de anos, formando rochas sedimentares

como as rochas calcárias.

Erosão é a destruição do solo e das rochas e seu transporte em geral

feito pela água da chuva, pelo vento ou, ainda, pela ação

do gelo, quando este atua expandindo o material no qual se infiltra a água

congelada.

A erosão destrói as estruturas (areias, argilas, óxidos e húmus) que compõem o solo. Estas são

transportados para as partes mais baixas dos relevos e em geral vão

assorear cursos d'água.

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Ciclo Geológico do Carbono

O ciclo continua quando as rochas sedimentares do leito marinho são arrastadas para o manto da Terra,

por um processo de subducção

Rochas sedimentares ficam sujeitas a grandes pressões e temperaturas, derretendo e reagindo

com outros minerais, libertando CO2

O CO2 é devolvido a atmosfera através das atividades vulcânicas, completando-se assim o

ciclo.

Uma zona de subducção

ou depressão tectónica é uma área de convergência de placas

tectónicas

O Manto é a camada da estrutura da Terra que fica diretamente

abaixo da crosta prolongando-se em profundidade até ao limite

exterior do núcleo.

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Ciclo Geológico do Carbono

Os balanços entre os diversos processos do ciclo do carbono geológico controlaram a concentração de CO2 presente na atmosfera ao longo de centenas de milhares de anos

Os mais antigos sedimentos geológicos, datados de épocas anteriores ao desenvolvimento da vida na Terra, apontam para concentrações de CO2 atmosférico

100 vezes superiores aos atuais, proporcionando um forte efeito de estufa.

Por outro lado, medições dos núcleos de gelo retirados na Antártida e na Groenlândia, permitem estimar as concentrações do CO2 que, durante a última

era glacial, eram cerca de metade das atuais

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Ciclo Biológico do Carbono

Relativamente rápido: estima-se que a renovação do carbono atmosférico ocorre a cada 20 anos.

Na ausência da influência humana, existem três reservatórios ou "stocks":

Terrestre (20.000 Gt), Atmosfera (750 Gt), Oceanos (40.000 Gt).

Este ciclo desempenha um papel importante nos fluxos de carbono entre os diversos stocks, através dos processos da fotossíntese e da respiração.

1 Gt = 1 000 000 000 t

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Ciclo Biológico do Carbono

Através da fotossíntese as plantas absorvem energia solar, CO2 atmosférico, produzindo oxigênio e hidratos de

carbono

Animais e plantas utilizam os hidratos para obtenção da energia através da respiração

Decomposição orgânica e respiração devolvem o carbono, biologicamente fixado nos stocks terrestres (nos tecidos da biota, na camada de solo e na turfa),

para a atmosfera.

Carboidrato, hidrato de carbono, glicídio,

sacarídeos ou açúcarsão substâncias, sintetizadas pelos organismos vivos,

de função mista poliálcool-

aldeído ou poliálcool-cetona.

A turfa é um material de origem vegetal, parcialmente decomposto, encontrado em

camadas, geralmente em regiões pantanosas e também sobre montanhas

(turfa de altitude).

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Fotossíntese6CO2 + 6H2O + energía (luz solar) → C6H12O6 + 6O2

RespiraçãoC6H12O6 (matéria orgânica) + 6O2 → 6CO2 + 6 H2O + energia

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Ciclo Biológico do Carbono

É possível verificar que a maior troca entre o stock terrestre e stock atmosférico resulta dos processos da fotossíntese e da respiração.

Quando a temperatura ou umidade é muito baixa, por exemplo no Inverno ou em desertos, a fotossíntese e a respiração reduz-se ou cessa, assim

como o fluxo de carbono entre a superfície terrestre e a atmosfera.

Apesar do stock atmosférico de carbono ser o menor dos três (com cerca de 750 Gt de carbono), este stock determina a concentração de

CO2 na atmosfera, cuja concentração pode influenciar o clima terrestre.

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Ciclo Biológico do Carbono

A vida nos oceanos consome grandes quantidades de CO2, no entanto o ciclo entre a fotossíntese e a respiração desenvolve-se muito rapidamente.

O fitoplâncton é consumido pelo zooplâncton em apenas alguns dias, e apenas pequenas quantidades de carbono são acumuladas no fundo do mar, quando as conchas do zooplâncton,

compostas por carbonato de cálcio (CaCO3), se depositam no fundo, após a sua morte.

Depois de um longo período de tempo, este efeito representa uma significativa remoção de carbono da atmosfera.

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Ciclo Biológico do Carbono

Outro processo intermediário do ciclo biológico, o qual representa remoção de carbono da atmosfera, ocorre quando a fotossíntese excede a

respiração e, lentamente, a matéria orgânica forma depósitos sedimentares que, na ausência de oxigênio e ao longo de milhões de anos,

se transformam em combustíveis fósseis.

Os incêndios (naturais) são um outro elemento do ciclo rápido que adicionam CO2 para a atmosfera ao consumir a biomassa e matéria

orgânica e ao provocar a morte de plantas que acabam por se decompor e formar também CO2.