Ciclos Bioquímicos

O que são ciclos bioquímicos?

Os ciclos biogeoquímicos são processos que ocorrem na natureza para garantir a reciclagem de elementos químicos no meio. São esses ciclos que possibilitam que os elementos interajam com o meio ambiente e com os seres vivos, ou seja, garantem que o elemento flua pela atmosfera, hidrosfera, litosfera e biosfera. Os principais ciclos biogeoquímicos encontrados na natureza são o ciclo da água, do carbono, do oxigênio e do nitrogênio.

Ciclo da água: 

1. O calor irradiado pelo sol aquece a água dos rios, lagos, mares e oceanos ocorrendo o fenômeno da Evaporação. Nesse momento, ocorre a transformação do estado líquido da água para o seu estado gasoso, à medida que se desloca da superfície da Terra para a atmosfera.
2. O vapor da água esfria, se acumula na atmosfera e se condensa na forma de gotículas, que formarão as nuvens ou nevoeiros. Neste momento, ocorre o processo de Condensação, ou seja, a transformação do estado gasoso da água para seu estado líquido, sendo as nuvens, as gotículas de água líquida suspensas no ar.
3. Com muita água condensada na atmosfera, se inicia o processo de Precipitação, onde as gotículas suspensas no ar se tornam pesadas e caem no solo na forma de chuva. Em regiões muito frias a água condensada passa do estado gasoso para o líquido e rapidamente para o estado sólido, formando a neve ou o granizo.
4. Quando o vapor de água condensado cai sobre a superfície terrestre, ocorre aInfiltração de uma parte dessa água que vai alimentar os lençóis subterrâneos.
5. Parte da água que se infiltrou no solo pode ser absorvida pelas plantas que, depois de utilizá-la a devolvem à atmosfera por meio do processo de Transpiração.

A água também pode evaporar ou escoar sobre o solo e abastecer os rios, que deságuam em mares e oceanos, reiniciando todo o processo do ciclo da água.

Ciclo do Oxigênio:
O oxigênio (O2) é o elemento mais abundante no planeta, estando disponível na atmosfera, na água e na crosta terrestre.
As plantas terrestres usam o gás carbônico (CO2) do ar como combustível para a fotossíntese e liberam oxigênio (O2) para a atmosfera. As plantas aquáticas usam carbonatos dissolvidos na água e liberam o oxigênio. Acontece exatamente o oposto com os animais que respiram O2 e liberam CO2.

A produção do ozônio (O3) ocorre por ação da luz solar sobre o oxigênio atmosférico (O2) e também durante a oxidação do monóxido de carbono (CO) e hidrocarbonetos tais como o metano.
Ciclo do Carbono:

O ciclo do carbono se constitui pela absorção do gás carbônico pelos vegetais no processo de fotossíntese. Metade deste carbono absorvido é liberado para a atmosfera e a outra metade o vegetal utiliza para produzir açúcares (glicoses). Ao ingerir as plantas, os animais ingerem juntamente o carbono para seu organismo, sendo liberado através da respiração ou de sua decomposição. Como alguns fungos e bactérias são responsáveis pela decomposição tanto de animais como a de vegetais, eles ingerem parte deste carbono, liberando-o para a atmosfera e para o solo. Além das bactérias, o processo de queimadas também libera o gás carbônico no solo e na atmosfera. Os vegetais, pelo processo de respiração, também absorvem gás carbônico e liberam oxigênio ao contrário dos animais.

O carbono depositado no solo pode sofrer alterações transformando-se em combustíveis fósseis como o petróleo e o gás natural, além de formar diamantes, grafites e minas de carvão, entre outros. O carbono se transforma em diferentes matérias pela pressão, temperatura e outros elementos químicos aplicados em tempos diferentes.

O ciclo do carbono também se estende aos oceanos, onde ocorre a difusão. Quando a temperatura é baixa, o gás carbônico é capturado pelos oceanos, e quando a temperatura é alta, é liberado pelos oceanos para a atmosfera. No mar, o carbono serve de alimento para os fitoplânctons, podendo ser ingerido por peixes através da alimentação, ou indo para o fundo dos oceanos para sofrerem o processo de decomposição.

Ciclo do Nitrogênio:

 O nitrogênio se mostra como um dos elementos de caráter fundamental na composição dos sistemas vivos. Ele está envolvido com a coordenação e controle das atividades metabólicas. Entretanto, apesar de 78% da atmosfera ser constituída de nitrogênio, a grande maioria dos organismos é incapaz de utilizá-Io, pois este se encontra na forma gasosa (N₂) que é muito estável possuindo pouca tendência a reagir com outros elementos. Os consumidores conseguem o nitrogênio de forma direta ou indireta através dos produtores. Eles aproveitam o nitrogênio que se encontra na forma de aminoácidos. Produtores introduzem nitrogênio na cadeia alimentar, através do aproveitamento de formas inorgânicas encontradas no meio, principalmente nitratos (NO₃) e amônia (NH₃⁺). O ciclo do nitrogênio pode ser dividido em algumas etapas: 

  • Fixação: Consiste na transformação do nitrogênio gasoso em substâncias aproveitáveis pelos seres vivos (amônia e nitrato). Os organismos responsáveis pela fixação são bactérias, retiram o nitrogênio do ar fazendo com que este reaja com o hidrogênio para formar amônia. 
• Amonificação: Parte da amônia presente no solo, é originada pelo processo de fixação. A outra é proveniente do processo de decomposição das proteínas e outros resíduos nitrogenados, contidos na matéria orgânica morta e nas excretas. Decomposição ou amonificação é realizada por bactérias e fungos.
• Nitrificação: É o nome dado ao processo de conversão da amônia em nitratos.
• Desnitrificação: As bactérias desnitrificantes (como, por exemplo, a Pseudomonas denitrificans), são capazes de converter os nitratos em nitrogênios molecular, que volta a atmosfera fechando o ciclo.