CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

Com a morte dos organismos ou perda de partes de seu corpo, a matéria orgânica é degradada, e os átomos que a constituíam retornam ao ambiente, onde poderão ser incorporados por outros seres vivos. Uma vez que os átomos dos diversos elementos químicos que faziam parte de seres vivos voltam ao ambiente não vivo, fala-se em ciclos biogeoquímicos, para se ressaltar o fato de que os elementos químicos circulam entre os seres vivos (biosfera) e o planeta (atmosfera, hidrosfera e litosfera).

Se não houvesse esse reaproveitamento dos componentes da matéria dos cadáveres, átomos de alguns dos elementos químicos fundamentais para a constituição de novos seres vivos poderiam se esgotar.O processo de reciclagem na natureza é realizado principalmente por certos fungos e bactérias decompositores.

CICLO DA ÁGUA

O ciclo da água é importante porque essa substância está associada aos processos metabólicos de todos os seres vivos. O ciclo da água pode ser considerado sob dois aspectos: o pequeno ciclo, ou ciclo curto, e o grande ciclo, ou ciclo longo.

O pequeno ciclo da água é aquele em que a água dos oceanos, lagos, rios, geleiras e mesmo a embebida no solo evapora, passando à forma gasosa. Nas camadas mais altas da atmosfera, o vapor d'água condensa-se e origina nuvens, a partir das quais retorna à crosta terrestre na forma de chuva. O ciclo das chuvas contribuiu no passado e ainda contribui para tornar o clima da Terra favorável à vida.

O grande ciclo da água é aquele do qual participam os seres vivos. A água além de ser solvente e reagente de inúmeras reações químicas intracelulares, é uma das matérias primas da fotossíntese. Os seres vivos também perdem, continuamente água por transpiração, na respiração, na urina e nas fezes.

Parte da água que as plantas e os animais absorvem é utilizada na síntese de outras substâncias, ficando incorporada nos tecidos animais e vegetais até sua morte, quando é devolvida ao ambiente pela ação dos decompositores.

CICLO DO CARBONO

Consiste na passagem de átomos de carbono (C) presentes nas moléculas de gás carbônico (CO2) disponíveis no ecossistema para moléculas que constituem as substâncias orgânicas dos seres vivos (proteínas, glicídios, lipídios etc.), e vice-versa.

O carbono captado na fotossíntese vai passando de um nível trófico para outro e, ao mesmo tempo, retornando aos poucos à atmosfera, como resultado da respiração dos próprios organismos e da ação dos decompositores, que atuam em todos os níveis tróficos.

A queima de combustíveis fósseis, como o carvão mineral, o gás natural e o petróleo liberam carbono,na forma de CO2 à atmosfera. Devido à queima desses combustíveis, a concentração de gás carbônico na atmosfera aumentou, nos últimos 100 anos. De acordo com muitos cientistas esse aumento está provocando a elevação da temperatura média da Terra, em decorrência do aumento do efeito estufa.

CICLO DO NITROGÊNIO

O ciclo do nitrogênio consiste na passagem de átomos de nitrogênio de substâncias inorgânicas do meio físico para moléculas orgânicas constituintes dos seres vivos, e vice-versa. Átomos de nitrogênio fazem parte de diversas substâncias orgânicas, sendo as mais importantes as proteínas e os ácidos nucléicos.

O maior reservatório de nitrogênio do planeta é a atmosfera (79% do vol. do ar atmosférico). A grande maioria dos seres vivos, não consegue utilizar nitrogênio na forma molecular (N2) e, por isso, depende das bactérias fixadoras de nitrogênio, capazes de utilizar diretamente o N2.

Fixação do nitrogênio e nitrificação

Algumas plantas conseguem aproveitar diretamente a amônia (NH3), mas o composto nitrogenado mais empregado pelos vegetais é o nitrato (NO3). O processo de formação de nitratos no solo é denominado nitrificação, e sua ocorrência dá-se pela ação de dois grupos de bactérias quiossintetizantes, as bactérias nitrificantes.

O primeiro grupo (Nitrossomonas) oxidam a amônia (essa substância combina com moléculas de gás oxigênio) produzindo o nitrito (NO2). O nitrito é tóxico e raramente se acumula no solo por muito tempo, pois é imediatamente oxidado por bactérias do gênero Nitrobacter, que se transformam em nitratos. O nitrogênio que compõe o nitrato passa a fazer parte de moléculas orgânicas vegetais. Quando as plantas são comidas por herbívoros, as substâncias orgânicas nitrogenadas são utilizadas para a constituição das moléculas animais. O mesmo ocorre nos níveis tróficos superiores das cadeias alimentares.

A ação de decompositores em excretas, liberadas pelos seres vivos, e plantas e animais mortos garante o retorno ao solo, na forma de amônia, do nitrogênio constituinte das moléculas orgânicas e pode passar novamente por processos de nitrificação.

Desnitrificação

Enquanto uma parte dos compostos nitrogenados presentes no solo sofre nitrificação, outra sofre desnitrificação, processo realizado por bactérias do solo, denominadas genericamente bactérias desnitrificantes. Estas, para obter energia, degradam compostos nitrogenados liberando gás nitrogênio (N2), que retorna à atmosfera.