Quais são os principais processos bioquímicos observados no ciclo biogeoquímico do nitrogênio quais são as características principais deste ciclo?

Índice

Introdução

Ciclos Biogeoquímicos é o termo usado para denominar os movimentos cíclicos dos elementos que formam os organismos vivos (bio) e o ambiente (geo). 

A principal características dos ciclos biogeoquímicos é a interligação íntima entre os componente abióticos e os ciclos bióticos. Todos os ecossistemas são dotados desses ciclos.  

O funcionamento dos ciclos biogeoquímicos se dá a partir da existência de um reservatório do elemento químico. Na terra, dois dos principais reservatórios são a atmosfera e a crosta terrestre. É necessário também que os seres vivos auxiliem no movimento dos elementos a partir do uso e da devolução desses elementos para a natureza. Dessa forma, o ciclo se fecha e recomeça fazendo com que toda a vida seja recriada a partir dos mesmos átomos. 

Classificação 

Existem dois tipos básicos de ciclo biogeoquímicos. Sua diferenciação ocorre pela natureza do seu reservatório abiótico:

• Ciclo Gasoso: O ciclo gasoso tem como reservatório a atmosfera. O ciclo do Oxigênio, o ciclo do Nitrogênio e o ciclo do Carbono os três mais importantes ciclos gasosos. 
• Ciclo Sedimentar: O ciclo sedimentar conta com a crosta terrestre como reservatório. O ciclo do fósforo. Possuem como reservatório a crosta terrestre. Exemplo: Ciclo do fósforo e Ciclo da Água.

Ciclo Gasoso

Ciclo do Nitrogênio

Na atmosfera terrestre, o elemento químico mais abundante é o nitrogênio, que representa aproximadamente 78% de todo o volume de ar atmosférico.

Porém, o nitrogênio não é um elemento assimilado por todos os seres vivos, grande parte deles é incapaz de fazer essa assimilação. Mas existem na natureza bactérias capazes de fixar o nitrogênio. 

Essas bactérias são divididas em quatro tipos de bactérias que participam do ciclo do nitrogênio:

• Bactérias Fixadoras: são as bactérias que absorvem o nitrogênio da atmosfera e depois os transformam em amônia.
• Bactérias Nitrificantes:  As bactérias nitrificantes são bactérias quimiossintetizantes capazes de oxidar a amônia e transformar em nitrito e depois em nitrato, forma assimilada pelas plantas. Quando as plantas assimilam o nitrato, e os animais se alimentam delas, eles conseguem ter acesso ao nitrogênio. 
• Bactérias Decompositoras: As bactérias decompositoras são bactérias que atuam quando ocorre a decomposição de matéria orgânica.
• Bactérias Desnitrificantes: As bactérias desnitrificantes são bactérias capazes de degradar de forma anaeróbica os composto nitrogenados (nitratos e amônia) liberando para a atmosfera gás nitrogênio. 

Ciclo do Oxigênio

No ciclo do oxigênio ocorre a liberação e o consumo do oxigênio pelos seres vivos. Porém ambas as etapas ocorrem em diferentes formas físicas, o que faz com que esse ciclo seja mais complexo. 

A principal responsável pela produção de oxigênio é a fotossíntese, enquanto o principal reservatório de oxigênio para os seres vivos é a atmosfera. Nela são encontradas o oxigênio na forma de \(O_2\) e \(CO_2\). 

O \(O_2\) é usado na respiração aeróbica de plantas e animais. Nela, a combinação de oxigênio e hidrogênio formam as moléculas de água. Já o \(CO_2\) atmosférico é utilizado na fotossíntese e os átomos de oxigênio passam a ser parte da matéria orgânica das plantas.

Quando ocorre a respiração celular e a decomposição da matéria orgânica, o oxigênio é devolvido para a atmosfera, fazendo parte das moléculas de gás carbônico e das moléculas de água. 

Ciclo do Carbono

O carbono é um elemento bastante importante já que é o principal constituinte das moléculas orgânicas. 

O ciclo do carbono é baseado na fotossíntese e na respiração. Isso porque esse ciclo consiste na fixação do oxigênio pelos autótrofos, a partir da fotossíntese ou da quimiossíntese. 

Os seres autótrofos são aqueles capazes de fixar carbono na forma de compostos orgânicos. Graças a essa fixação o carbono fica disponível para os seres produtores, para os consumidores e os decompositores.

Para retornar para o meio ambiente, o \(CO_2\) é liberado através da queima de combustíveis fósseis, decomposição ou mesmo da respiração. 

Ciclo Sedimentar

Ciclo da água

O ciclo da água é um ciclo bastante simples. A água líquida proveniente de rios, lagos, oceanos e geleiras, sofre evaporação e forma vapor d'água. 

Nas regiões altas da atmosfera, as baixas temperaturas fazem com que o vapor de água se condense, o que origina as nuvens. Pode ocorrer também a solidificação desse vapor que formam pedras de gelo ou mesmo neve. 

Depois de ocorrida a condensação do vapor d'água, as nuvens que se formaram se precipitam e devolvem a superfície terrestre a água em forma líquida, ou em chuva de granizo ou em neve. 

Além das etapas naturais do ciclo da água é possível considerar também algumas etapas a mais devido a participação dos seres vivos a partir do consumo da água, e de outros processos que a envolvem como a respiração e da decomposição.

Dentro dos seres vivos, a água é utilizada em processos de síntese das substâncias orgânicas, além de atuar como reagente ou solvente de diversas reações químicas celulares. 

Ciclo do Fósforo

O Ciclo do fósforo é responsável pela atuação do elemento fósforo na natureza. Esse elemento é encontrado principalmente na forma de fosfato. Sua obtenção se dá através da degradação de minerais. 

É a partir da absorção do fósforo que os vegetais conseguem sintetizar compostos orgânicos complexos, podendo assim repassá-los aos outros componentes bióticos pelo fluxo da matéria e da energia.  

Quando os agentes decompositores atuam em animais e plantas mortas, os detritos orgânicos voltam ao solo. Esse processo também ocorre a partir das excreções dos organismos vivos.

Aos poucos, o fosfato é drenado para o mar e passa por processos de sedimentação sendo incorporado novamente as rochas. Assim, o fósforo poderá retornar ao ecossistema terrestre a partir de processos geológicos, como o rebaixamento do nível das águas.