CICLOS BIOGEOQUMICOSJuliano Csar Riogajulianorioga@yahoo.com.brResumo: A Terra um sistema dinmico resultado da circulao de seus elementos durantes geraes e que ocorrem at hoje, proporcionando as condies ideais para a existncia e manuteno da vida. Os ciclos biogeoqumicos so o resultado destas movimentaes e a constante utilizao e reutilizao destes elementos atravs das interaes que ocorrem entre os seres vivos e a terra. O objetivo deste trabalho descrever alguns ciclos biogeoqumicos para melhorar entendimento sobre o tema de grande relevncia, atravs da apresentao cinco ciclos e suas caractersticas. O que se pode concluir foi a necessidade de maior compreenso sobre o tema, visto sua grande influncia nas atividades bsicas humanas, e como o homem tem causado interferncias nos ciclos e causado consequncias no ambiente.Palavras-chave: Ciclos biogeoqumicos; meio ambiente; elementos.

1. IntroduoA dinmica do funcionamento do planeta Terra resultado do equilbrio existente entre todos os elementos que a compe, e todos os ecossistemas se sustentam atravs da circulao dos nutrientes entre os diversos componentes por sucessivas geraes (BARBOSA, 2007). Dentro deste enunciado, os ciclos bioqumicos so o resultado da constante utilizao e reutilizao dos elementos e materiais constituintes dos ecossistemas, como a gua, o nitrognio e o carbono, e envolvem os seres-vivos (bio), a terra (geo) e a qumica. Estes ciclos so governados pela energia solar e pela fora gravitacional (TONELLO, 2007).Como os ciclos biogeoqumicos esto intimamente relacionados com os processos geolgicos, praticamente impossvel tentar entender um ciclo sem antes saber o que se passou com o planeta, as transformaes que ela passou e ainda continua a sofrer (ROSA, MESSIAS, AMBROZINI, 2003).Visto que estes ciclos ocorrem em ambos os meios, biticos e abiticos, de grande necessidade que para manuteno do equilbrio terrestre, a gesto adequada dos ciclos biogeoqumicos. O funcionamento ideal destes afeta diretamente as atividades essenciais para o homem, como a agricultura. Assim como o mau funcionamento trazem impactos ambientais que podem ser irreversveis. Um fato que comprova tal relevncia do estudo do tema a quantidade de trabalhos encontrados na literatura a respeito dos ciclos biogeoqumicos. Diversos estudos mostram a influncia de determinados ciclos no ambiente. So exemplos: Tonello (2007), que estuda o ciclo do carbono e seus impactos na atualidade; Barbosa (2007) que analisa a influncia dos ciclos biogeoqumicos no sistema agroindustrial da cana-de-acar; Mauro, Guimares e Melamed (1999) estudam o impacto do ciclo do mercrio nos sistemas de aguap; Mozeto, Krusche e Luccas (1997) analisam os aspectos do ciclo do enxofre em uma lagoa, dentre outros encontrados durante a elaborao deste trabalho.O objetivo deste estudo descrever as principais caractersticas dos ciclos biogeoqumicos de maior influncia no meio ambiente e os impactos que estes causam. Os ciclos apresentados foram do nitrognio, gua, fsforo, carbono e enxofre, demonstrados nesta ordem, seguidos de consideraes finais sobre o tema e o estudo realizado.2. Ciclo do NitrognioO nitrognio o elemento mais abundante na atmosfera terrestre, representando 78% do ar. A maioria dos seres vivos no o assimila em sua forma bsica (N2), sendo necessrio que haja sua fixao e haja a reao com o hidrognio, na transformao da amnia (NH3) (ROSA, MESSIAS, AMBROZINI, 2003). Sendo assim, o ciclo biogeoqumico do nitrognio iniciado pelo seu processo de fixao, que pode ser fsica, qumica ou biolgica. A fixao fsica acontece em vulces e descargas eltricas atmosfricas, e representa quantidades muito pequenas, sendo consideradas as responsveis pelas primeiras formas de nitrognio assimilvel e dessa forma permitindo o aparecimento das primeiras formas de vida. A forma biolgica a mais relevante, sendo realizada por bactrias e algas (BARBOSA, 2007). Ainda existe a forma de fixao industrial, que atravs do processo Haber-Bosch que transforma o nitrognio do ar em amnia sob ao de catalisador, alta presso e temperatura. Outro processo de fixao via combusto de materiais nitrogenados, que formam o xido ntrico (NO), transformado em dixido de nitrognio na atmosfera (NO2) (CARDOSO, MACHADO, PEREIRA; 2008). Como citado anteriormente, a amnia o ponto central do ciclo do nitrognio, sendo a percursora dos outros produtos nitrogenados, como os aminocidos e cidos nucleicos, nos seres vivos.Microrganismos decompositores quando atuam, liberam amnia (NH3), quem em reao com a gua do solo, formam o on amnio (NH4+), no processo de amonizao . A oxidao deste on produz nitritos (NO2-) como resduos, que so liberados ou oxidados em nitratos (NO3-). Esse processo, chamado de nitrificao, tem a participao de bactrias, chamadas nitrificantes, principalmente as Nitrosonas e Nitrobacter (TRUDINGER; SWAINE, 1979). Estes processos esto representados pelas equaes a seguir e pela Figura 1. Amonizao: NH3 + H2O NH4OH NH4+ + OH- Nitrificao: Nitrosao: 2NH3 + O2 2HNO2 + 2H2O + energia Nitrasao: 2HNO2 + 2 O2 2HNO3 + energiaO ciclo biogeoqumico vem sofrendo com a interferncia humana, visto que a quantidade de nitrognio ativo no ambiete dobrou. Entende-se como nirtognio ativo aquele com atividade qumica e biolgica, podendo modificar o ambiente em que estiver inserido, sendo assim capaz de provocar problemas ambientais locais, como a chuva cida, a contaminao de guas e ainda podendo afetar a biodiversidade de florestas naturais (CARDOSO, MACHADO, PEREIRA; 2008). Figura 1: Esquema do Ciclo Biogeoqumico do Nitrognio

Fonte: Cardoso, Machado e Pereira; 2008.Como o nitrognio ativo pode se apresentar na forma gasosa, sua ao no se limita ao local de sua formao. Pode ocorrer que ele se deposite centenas de quilmetros de onde foi formado, principalmente no arraste pela gua de chuva do nitrognio contido em adubos ou ao de microrganismos no solo, transformando o adubo em gs (CARDOSO, MACHADO, PEREIRA; 2008).3. Ciclo da guaA gua o componente essencial para a existncia de vida na Terra, e os sistemas aquticos tm grande diversidade de utilidade ao homem, mesmo que 97% da gua do planeta esto nos oceanos, no sendo possvel sua utilizao para consumo domstico ou irrigao (TUNDISI, 2003). A quantidade de gua vaporizada na atmosfera reduzida em comparao as outras formas, mas mesmo assim de grande importncia para as condies climtica e vital para os seres vivos (ROSA, MESSIAS, AMBROZINI, 2003). Em Tundisi (2003) so citados os principais fatores de influencia no ciclo hidrolgico, que so a energia trmica solar, afora dos ventos, que transportam vapor d'gua para os continentes, afora da gravidade responsvel pelos fenmenos daprecipitao, dainfiltraoedeslocamentodas massas de gua.Segundo este mesmo autor, os principais componentes do ciclo hidrolgico so a evaporao, aprecipitao, atranspiraodas plantas e apercolao,infiltraoe adrenagem.A diversificao da economia e maior ocupao do ambiente pelo ser humano tm provocado alteraes no ciclo da gua devido a maior apropriao dos recursos hdricos. Atividades como construo de barragens para gerao de energia, trazendo desequilbrio hdrico nos rios, ou a retirada para a irrigao, reduzindo o volume dos rios ou lagos trazem grandes consequncias, seja ecolgica, econmica ou social (TUNDISI, 2003). A Figura 2 apresenta o esquema resumindo o ciclo hidrolgico em suas principais etapas. Figura 2: Ciclo Hidrolgico e suas etapas.

Fonte: .4. Ciclo do FsforoO fsforo, via de regra, o elemento mais frequentemente limitante em todos os ecossistemas, as fontes primrias so as rochas, onde se encontra em formas insolveis, indisponveis para os organismos superiores, tendo que seu ciclo no apresenta a fase atmosfrica em condies normais (BARBOSA, 2007).Segundo Trundinger e Swaine (1979), o fsforo no encontrado em sua forma elementar, sendo mais comum em forma de fosfato e sua forma de entrada na natureza se d pela absoro das plantas e microrganismos, e retornando a partir da decomposio da matria orgnica. Estes mesmos autores, colocam que os depsitos de fsforo so principalmente encontrados em rochas e que, atravs das aes da natureza, so dispersos pelos ecossistemas e absorvido pelos vegetais, percorrendo a cadeia alimentar at o homem (TRUDINGER; SWAINE, 1979).A utilizao do fsforo se d principalmente em fertilizantes fosfatados. Este quando aplicado nos solos agrcolas se perde parcialmente pela lixiviao e eroso, sendo carregado pela gua at rios e oceanos (GOMES et al, 2000).Esse descarregamento de fsforo nas guas pode acarretar um problema ambiental conhecido como eutrofizao, que causam o aumento da populao bacteriana e de algas verdes, diminuindo assim, a quantidade de oxignio disponvel nestes sistemas, causando a morte de peixes e outras algas (ROSA, MESSIAS, AMBROZINI, 2003). Entre os ciclos biogeoqumicos, o do fsforo o mais simples em termos de nmero de compartimentos e vias de entrada e sada, j que, como dito anteriormente, no apresenta uma fase atmosfrica. A Figura 3 apresenta um esquema simplificado deste ciclo biogeoqumicoFigura 3: Ciclo do Fsforo e suas etapas.

Fonte: .Segundo Gabriel et al. (2000), esta fase ocorre em situaes especiais, como a ressuspenso de partculas do solo pelo vento, e da fuligem oriunda de queimadas e processos industrias. 5. Ciclo do CarbonoO carbono um elemento de grande importncia para os seres vivos, j que est presente em todos os compostos orgnicos existentes, alm de alguns inorgnicos.Entender o ciclo biogeoqumico do carbono implica em analisar processos que atuam em escalas de tempo muito diferentes, isto , de milhes dos anos para o movimento da crosta terrestre, a semanas e dias para a mudana de concentrao da superfcie da gua do mar (TONELLO, 2007).O ciclo do carbono ocorre na forma de vrios compostos qumicos que so continuamente transformados e transportados, mutuamente, dentro de dois grandes ciclos: inorgnico, que o elemento passa por uma srie de reaes qumicas; e o orgnico, onde o carbono passa pelo processo de biossntese e mineralizao da matria orgnica (TRUDINGER; SWAINE, 1979).Segundo estes dois mesmo autores, o carbono encontrado predominantemente na atmosfera na forma de dixido de carbono, CO2, e na litosfera, em rochas, maior parte como CaCO3 e fsseis orgnicos (TRUDINGER; SWAINE, 1979). De acordo com Tonello (2007), nas plantas, o carbono participa na forma de dixido de carbono nos processos de respirao e fotossntese, podendo ficar retido no vegetal, ou ser liberado para a atmosfera. Entretanto, o ciclo no se limita as plantas e atmosfera, j que o CO2 solvel em gua, fazendo com que os oceanos tenham grande importncia no ciclo, pela troca de carbono com a atmosfera e estocando 50 vezes mais carbono do que a atmosfera (TONELLO, 2007).Nos seres que realizam fotossntese, o carbono entra via respirao e retorna ao ambiente via decomposio ou queima, ainda podendo ser transferido para outros seres via cadeia alimentar. Dessa maneira, os animais podem ingerir o carbono via direta ou indireta. Nestes, o carbono devolvido ao ambiente via respirao, ingeridos via nutrio (outros animais ou vegetais), e volta ao ciclo pela morte e decomposio (ROSA, MESSIAS, AMBROZINI, 2003). Este esquema simplificado pode ser observado na Figura 4.Figura 4: Ciclo do Carbono e suas etapas.

Fonte: .Por estes mesmos autores, outra forma de retorno do carbono ao ambiente via queima de combustveis fsseis, e por essa grande interferncia do homem, vem causando srios problemas ao ambiente, como o efeito estufa e seu aumento da temperatura da atmosfera. Tonello (2007) conclui a grande importncia ciclo biogeoqumico do carbono, na produo de bens para o homem, mas a grande interferncia humana, vem levando alteraes no ciclo, principalmente pelo uso de combustveis fsseis e desmatamento e queimadas das florestas. 6. Ciclo do EnxofreO ciclo do enxofre ocorre no solo, na gua e na atmosfera. Alm das importantes funes na planta como constituinte de aminocidos e de reguladores de crescimento, pode interferir, de forma marcante, nas condies fsico-qumico-biolgicas do solo e da gua (BARBOSA, 2007).Na superfcie terrestre, os microrganismos so fundamentais na oxidao e na reduo qumica, recuperando o enxofre de sedimentos mais profundos. J na crosta e na atmosfera, processos geoqumicos, meteorolgicos e biolgicos atuam na produo e decomposio (ROSA, MESSIAS, AMBROZINI, 2003).Segundo Mozeto et al. (1997), a reduo do sulfato (SO4-) move a interao dos ciclos do carbono, nitrognio, fsforo e enxofre, o que demonstra que a alterao ou interferncia em um destes ciclos causa alteraes em vrios outros ciclos, podendo geram graves consequncia ao ambiente.O dixido de enxofre (SO2) faz parte de um processo transitrio no ciclo, aparecendo em concentrao relativamente baixa na maioria dos ambientes. Mas a atividade industrial, o aumento da poluio gerada pela queima de combustveis fsseis tem gerado um aumento significativo desse composto na atmosfera, levando a ocorrncia de chuva cida, pela reao com gua em suspenso na atmosfera (ROSA, MESSIAS, AMBROZINI, 2003)A Figura 5 apresenta uma representao do ciclo biogeoqumico do enxofre.Figura 4: Ciclo do Enxofre e suas etapas.

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7. Consideraes finaisComo mostrado, os ciclos biogeoqumicos so essenciais para a manuteno do equilbrio e dinmica na Terra. Com isto, so de extrema importncia para a manuteno da vida em nosso planeta.Pela grande dinmica e interao entre os ciclos dos diversos elementos, no s os mostrados neste trabalho, mas como todos os existentes, imprescindvel que o equilbrio entre eles seja mantido. Mesmo aqueles elementos com menor percentual de presena no ambiente, interagem com outros de maior participao, podendo levar a grandes alteraes no ambiente caso tenham seus ciclos afetados.Neste trabalho, foram apresentados alguns ciclos biogeoqumicos, aqueles de maior influncia e presena no meio ambiente, mas existem outros que devem e precisam ser estudados e serem relevados. Os ciclos do mercrio, do clcio e das rochas, por exemplo, exigem o mesmo grau de ateno por suas relevncias para o equilbrio no planeta.Por fim, para que possamos sustentar e continuar se beneficiando das condies vitais do meio ambiente, preciso ter cuidado com as intervenes humanas nos ciclos. Foram mostradas diversas consequncias que a atividade humana tem trazido por sua interferncia no ambiente, algumas bem notveis, como o aumento da temperatura terrestre, a queda da qualidade das guas, qualidade do solo reduzida e alm de prejuzo a outras formas de vida. E dessa forma, inevitvel que o prprio ser humano sofra prejuzos por suas prprias atividades, tendo que definir suas prioridades, para que, pelo menos, as prximas geraes possam viver em condies ideais no planeta.8. Referncias bibliogrficasBARBOSA, Valmir.Ciclos Biogeoqumicos Como Subsdio Para A Sustentabilidade Do Sistema Agroindustrial Da Cana-De-Acar.2007. 128 f. Dissertao (Mestrado) - Curso de Agronomia, Unesp, Jaboticabal, 2007. Disponvel em: . Acesso em: 11 abr. 2015.CARDOSO, Arnaldo Alves; MACHADO, Cristine de Mello Dias; PEREIRA, Elisabete Alves. Biocombustvel, o Mito do Combustvel Limpo.Qumica Nova na Escola,Rio de Janeiro, v. 1, n. 28, p.9-14, maio 2008. Disponvel em: . Acesso em: 11 abr. 2015.GOMES, M. A. F. ; SOUZA, M. D. de; BOEIRA, R. C.; TOLEDO, L. G de. Nutrientes Vegetais no Meio Ambiente: ciclos bioqumicos, fertilizantes e corretivos. Jaquarina: Embrapa Meio Ambiente, 2000. 50 p.MAURO, Jane B. Narvaez; GUIMARES, Jean Remy D.; MELAMED, Ricardo. Aguap agrava contaminao por mercrio.Cincia Hoje,Rio de Janeiro, v. 25, n. 150, p.68-71, jun. 1999. Disponvel em: . Acesso em: 11 abr. 2015.MOZETO, A. A.; KRUSCHE, A. V.; LUCCAS, P.o.. Aspectos do ciclo biogeoqumico do enxofre em uma lagoa marginal da rea alagvel do rio Moji-Iguau.Geochimica Brasiliensis,Brasil, v. 11, n. 2, p.231-241, jul. 1997. Disponvel em: . Acesso em: 11 abr. 2015.S Biologia - Ciclos Biogeoqumicos.2015. Disponvel em: . Acesso em: 11 abr. 2015.ROSA, Rogrio da Silva; MESSIAS, Rossine Amorim; AMBROZINI, Beatriz.Importncia da Compreenso dos Ciclos Biogeoqumicos para o Desenvolvimento Sustentvel.2003. 56 f. Monografia (Especializao) - Curso de Qumica, Departamento de Qumica, Usp, So Carlos, 2003. Disponvel em: . Acesso em: 11 abr. 2015.TONELLO, Victor Manoel Marques.Principais aspectos do ciclo biogeoqumico do elemento carbono e seu contexto na atualidade.2007. 133 f. Dissertao (Mestrado) - Curso de Ecologia Aplicada, Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Piracicaba, 2007. Disponvel em: . Acesso em: 11 abr. 2015.TRUDINGER, P.a.; SWAINE, D.j..Biogeochemical Cycling of Mineral-Forming Elements.New York: Elsevier, 1979. 580 p. Disponvel em: . Acesso em: 11 abr. 2015.TUNDISI, Jos Galizia. Ciclo Hidrolgico e Gerenciamento Integrado.Gesto Das guas,So Paulo, v. 55, n. 4, p.31-33, out. 2003. Disponvel em: . Acesso em: 11 abr. 2015.