ciclo global do carbono introdução –40 a 50% da matéria orgânica viva – acoplamento com...
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Ciclo Global do Carbono
• Introdução
– 40 a 50% da matéria orgânica viva
– acoplamento com ciclos do N, P, S, O
– humanidade interfere ativamente em seu ciclo
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Reservatórios • Biosfera terrestre = 560 x 1015g• Atmosfera = 760 x 1015g• Solos = 1.500 x 1015g• Oceano = 40.000 x 1015g• Litosfera = 75.000.000 x 1015g
• Total = 7.5 x 1022g
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FIRE
http://earthobservatory.nasa.gov/GlobalMaps/view.php?d1=MOD14A1_M_FIRE
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Ciclo do carbono
• Ciclagem longa – ciclagem geológico – milhões de anos (intemperismo – vulcanismo)
• Ciclagem curta – ciclagem biológica – semanas a milhões de anos (fotossíntese respiração)
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O ciclo geológico do carbono
CaSiO3 + 2CO2 + H2O ------- Ca+2 + 2HCO3 + SiO2 (1)
Ca+2 + 2HCO3 ----------- CaCO3 + CO2 + H2O (2)
CaCO3 + SiO2 --------- CaSiO3 + CO2 (3)
Ca + HCOCa + HCO33
CaCOCaCO3 3 COCO22
CO2
CaCOCaCO33 + SiO + SiO2 2 COCO2 2 0.02 – 0.05 x 1015g
0.15 x 1015g/ano
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Carbono Inorgânico Dissolvido – DIC
DIC = H2CO3 + HCO3- + CO3
-2
CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3- ↔ H+ + CO3
-2
Fluxo Ar-Oceano: 90 x 1015g
Fluxo Oceano-Ar: 88 x 1015g
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Ciclagem rápida do carbono
• Processos
– atmosfera-oceano– fotosíntese– respiração
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Trocas atmosfera - oceano
• Ciclo rápido: 6 anos na superfície. Em águas profundas 275 anos no Atlântico e 510 no Pacífico.
• Fluxo de gases na interface água-ar
F = k(CO2atm – CO2oceano)
• Superfície pequena em relação ao volume. Absorção relativamente lenta.
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Fotossíntese - respiração
• CO2 + H2O ↔ CH2O + O2
→ Fotossíntese (120 x 1015g)
← Respiração (60 x 1015g + 60 x 1015g)
• Produtividade primária global: F – Rfoto
• Produtividade primária líquida: F – Rfoto – Rhetero
F > R → acúmulo de matéria orgânica
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NPP – Terrestre e Clorofila
http://earthobservatory.nasa.gov/GlobalMaps/view.php?d1=MOD17A2_M_PSN&d2=MY1DMM_CHLORA
http://earthobservatory.nasa.gov/GlobalMaps/view.php?d1=MOD17A2_M_PSN&d2=MOD13A2_M_NDVI
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Figure 1. Spatial Distribution of Net Primary Productivity (NPP) (in grams of carbon)
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Figure 2. Human Appropriation of Net Primary Productivity (HANPP) (in grams of carbon)
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Ciclo rápido x ciclo longo
• Fotossíntese nos oceanos – formas de vida que sintetizam CaCO3 (conchinhas)
• Fotossíntese aumenta o CO2 no ar do solo, aumentando intemperismo (forma H2CO3 que é um ácido fraco responsável pelo processo de intemperismo)
CaSiO3 + 2CO2 + H2O ------- Ca+2 + 2HCO3 + SiO2 (1)