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CICLOS BIOGEOQUÍMICO
S
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A maior parte do corpo dos seres vivos é feito de água. O resto são basicamente compostos de carbono.
Esses compostos armazenam a energia que é usada pelos seres vivos.
RELAÇÕES ENTRE O FLUXO DE ENERGIA E O CICLO DE MATÉRIA
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O CO2 é a forma como o carbono entra no ciclo biológico, através da fotossíntese sendo convertido em açúcar, proteína ou gordura.
Esse carbono é usado para produzir energia metabólica a partir da quebra dos componentes orgânicos e finalmente essa energia é convertida em calor.
RELAÇÕES ENTRE O FLUXO DE ENERGIA E O CICLO DE MATÉRIA
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Uma vez a energia na forma de calor, ela não pode mais ser convertida em síntese de biomassa.
O CO2 é eliminado novamente para atmosfera ficando disponível para entrar novamente em um organismo vivo e assim completando o ciclo.
RELAÇÕES ENTRE O FLUXO DE ENERGIA E O CICLO DE MATÉRIA
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O meio ambiente pode ser dividido em compartimentos:
Atmosfera – camada de gases que envolve o planeta. É rica em nitrogênio e oxigênio e permite que o calor seja distribuído pelas zonas climáticas do planeta.
COMPARTIMENTOS
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Hidrosfera – camada de água tanto em oceanos, lagos e rios como a camada do lençol freático. Também auxilia na distribuição do calor.
Litosfera – camada de rochas consolidadas tanto ígneas, metamórficas quanto sedimentares.
COMPARTIMENTOS
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Biosfera – camada correspondente a todos os seres vivos existentes.
COMPARTIMENTOS
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Exógenos: ocorrem essencialmente na superfície do planeta.
Endógenos: ocorrem predominantemente associados à rochas de vários tipos.
CICLO EXÓGENOS E ENDÓGENOS
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Fontes: liberam elementos de um compartimento para outro.Ex: Vulcões em relação ao enxofre.
Sumidouros: absorvem elementos de outro compartimento.Ex: O mar em relação ao carbono.
FONTES E SUMIDOUROS
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A Terra pode ser considerado um sistema fechado, sendo que a matéria é constantemente reciclada.
Entretanto a quantidade de um determinado elemento pode variar nos vários compartimentos.
CICLOS DE MATÉRIA
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Podemos considerar o ciclo de matéria em duas escalas distintas:
Uma escala local – interessante para estudar ecossistemas específicos.
Uma escala global – adotada para descrever os ciclo biogeoquímicos.
CICLOS DE MATÉRIA
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Também consideramos duas escalas de tempo:
Uma escala curta – até alguns milhares de anos.
Uma escala longa – escala de tempo geológico.
CICLOS DE MATÉRIA
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Todos os elementos podem ocorrer em sua forma inorgânica ou associados à compostos orgânicos.
Ex: nitrogênio livre na atmosfera e o nitrogênio de um aminoácido.
CICLOS DE MATÉRIA
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Muitos fluxos de matéria podem ocorrer sem a presença da vida – são os fluxos geoquímicos.
Ex: um vulcão irá expelir enxofre independente da presença de vida.
CICLOS DE MATÉRIA
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O carbono está presente em todos os grandes compartimentos: atmosfera, hidrosfera, na biota, nos solos e sedimentos e também presente nas rochas.
CICLO DO CARBONO
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CICLO DO CARBONO
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CICLO DO CARBONO
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CICLO DO CARBONO
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A maior reserva de C se encontra nos sedimentos e rochas (~ 75 x 1018Kg) em que 80% se encontra como carbonatos, 18% como querogênio e 2% como carvão ou petróleo.
É uma reserva quase estática e endogênica, normalmente indisponível por meios naturais.
CICLO DO CARBONO
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O intemperismo do querogênio é de ~0,1 a 0,2 x 1012Kg. Muito menor que o fluxo biológico de carbono ~200 x 1012Kg.
O tempo que o carbono passa no sedimento ou rocha é de cerca de 100 milhões de anos.
CICLO DO CARBONO
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Das reservas de carbono disponível, a maior encontra-se no mar sob forma de CID (carbono inorgânico dissolvido) com ~40.000 x 1012Kg.
Outros estoques importantes:Carbonatos e húmus do solo: ~3000 x 1012KgCO2 atmosférico: ~660 x 1012Kg Plantas terrestres: ~600 x 1012KgCOD (Carbono orgânico dissolvido): ~800 x 1012Kg
CICLO DO CARBONO
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Sumidouro perdido do carbono (missing carbon):
Anualmente são emitidos 7 x 1012Kg de carbono por fontes antrópicas. Cerca de 46% fica na atmosfera, 29% nos oceanos e 25% não se sabe o que ocorre.
→ Florestas tropicais?→ Fitoplâncton marinho?→ Mineralização e absorção pelo sedimento?→ Erros na determinação da quantidade de C?
CICLO DO CARBONO
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Sumidouro perdido do carbono (missing carbon):→ Florestas tropicais?
Aumentaram em 1 bilhão de toneladas a assimilação de carbono nos últimos anos.
CICLO DO CARBONO
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Sumidouro perdido do carbono (missing carbon):→ Fitoplâncton marinho?Limitado por outros nutrientes como N,P e Fe
CICLO DO CARBONO
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Sumidouro perdido do carbono (missing carbon):→ Mineralização e absorção pelo sedimento?
A decomposição do carbono em ambientes anóxicos pode favorecer a deposição para o sedimento.
CICLO DO CARBONO
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Sumidouro perdido do carbono (missing carbon):→ Erros na determinação da quantidade de C?
Ainda há muita incerteza nas medições dos compartimentos e dos fluxos de carbono.
CICLO DO CARBONO
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Paleocarbono
Análises da atmosfera presa em camadas de gelo mostram que o nível de CO2 já esteve bem mais elevado (cerca de 10 vezes o nível atual). Atribui-se a tendência de queda do CO2 ao excedente de fixação fotossintética. Resultou em acumulo de O2 e redução do CO2.
CICLO DO CARBONO
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CICLO DO CARBONO
Antes da revolução industrial havia cerca de 270 ppm de CO2.
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Carbono hoje
CICLO DO CARBONO
A média global de 2012 deve se situar em~393 ppm. Houve um pico em abril de 400 ppm.
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Efeito Estufa
CICLO DO CARBONO
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Efeito Estufa
Aquecimento da atmosfera.Alteração do regime de chuvas.Aumento do nível dos mares por fusão do gelo e expansão térmica marinha.Acidificação marinha por formação de ácido carbônico.
CICLO DO CARBONO