Biosfera e Ciclos Biogeoquímicos

Biosfera e Equilíbrio Ecológico

A biosfera é o conjunto de todos os ecossistemas da Terra, interligados por meio de comunicações biofísicas e bioquímicas, como ventos, água e organismos. As trocas de matéria entre os ecossistemas são influenciadas pelas ações humanas (rejeitos agrícolas e industriais, mineração). A biosfera é o sistema ecológico final, onde apenas energia entra e sai, enquanto a matéria finita é reciclada e reutilizada.

Equilíbrio e Desequilíbrio Ambiental

O equilíbrio ecológico ambiental ocorre quando o fluxo de energia e o ciclo dos minerais são mantidos de forma harmoniosa, o que é necessário para manter a qualidade de vida e as características essenciais do meio ambiente. O desequilíbrio ambiental, por sua vez, é causado por fenômenos que afetam o clima, a ciclagem de matéria e o fluxo de energia, influenciando nas relações intra e interespecíficas. Esses fenômenos podem ser naturais (furacões, maremotos) ou antrópicos (desmatamento, mineração, esgoto).

Mudanças Climáticas

As mudanças climáticas são um exemplo de desequilíbrio ambiental. Um dos principais fatores é o efeito estufa, que causa o aquecimento da biosfera devido ao acúmulo de gases que retêm a energia solar. As consequências do efeito estufa incluem o aumento da temperatura na Terra, o derretimento do gelo e climas tropicais mais quentes e secos. Outros problemas incluem o buraco na camada de ozônio (causado por CFCs e erupções vulcânicas) e as chuvas ácidas (causadas pela emissão de SO2, que se dissolve na chuva). As causas das chuvas ácidas incluem vulcanismo, queima natural de florestas e atividades industriais. Os efeitos das chuvas ácidas são a acidificação da água doce e o definhamento das florestas.

Ciclos Biogeoquímicos

Os ciclos biogeoquímicos resultam da interação de agentes biológicos (microrganismos), da constituição da litosfera (rochas) e da degradação química.

Ciclo Hidrológico

O ciclo hidrológico envolve os seguintes processos:

• Detenção: Parte da precipitação fica retida na vegetação, depressões do terreno e construções. Essa água retorna à atmosfera pela evaporação ou penetra no solo.
• Escoamento superficial: A água escoa sobre o solo, fluindo para locais de altitudes inferiores, até atingir um corpo d'água (rio, lago, oceano).
• Infiltração: A água infiltrada pode evaporar, ser utilizada pela vegetação ou alimentar o lençol de água subterrâneo.
• Escoamento subterrâneo: Água infiltrada na camada superior do solo, sendo mais lento que o escoamento superficial. Parte desse escoamento alimenta rios e lagos.
• Evapotranspiração: Parte da água no solo é utilizada pela vegetação e eliminada pelas folhas na forma de vapor.
• Evaporação: Em qualquer fase, a água pode voltar à atmosfera na forma de vapor, reiniciando o ciclo.
• Precipitação: Água que cai sobre o solo ou sobre um corpo d'água.

Nos oceanos, a evaporação excede a precipitação, e nos continentes ocorre o oposto.

Eutrofização

A eutrofização é o enriquecimento das águas com nutrientes (nitrogênio e fósforo), levando ao desenvolvimento excessivo de fitoplâncton, causando problemas de consumo de oxigênio e baixa diversidade. O consumo de oxigênio pelos processos de biodegradação sem oxigênio libera H2S e CH4.

Ciclo do Carbono

A atmosfera é o reservatório de carbono, onde o nutriente das plantas se encontra na forma de CO2. O carbono é o principal constituinte da matéria orgânica. O ciclo é considerado perfeito, pois o carbono é devolvido ao meio na mesma taxa em que é sintetizado pelos produtores. As plantas utilizam o CO2 e o vapor d'água da atmosfera para, na presença da luz, sintetizar compostos orgânicos de carbono, hidrogênio e oxigênio, como a glicose (C6H12O6).