Ciclos Biogeoquímicos e Sucessão Ecológica

Ciclo da Água

Pequeno ciclo — chove/neva; o sol aquece; a água evapora; sobe em forma de vapor; forma nuvens.

• Precipitação: chuva e neve.
• Evaporação: aquecimento pelo sol transforma água em vapor.
• Condensação: vapor sobe e forma nuvens.

Grande ciclo

Grande ciclo — chove/neva; animais e vegetais absorvem água; realizam processos metabólicos; vegetais perdem água por sudação, gutação e respiração; animais devolvem água por fezes, urina, respiração e suor; essa água volta ao ambiente, evapora como vapor e forma nuvens.

Ciclo do Carbono

O carbono é absorvido pelas plantas durante a fotossíntese e transformado em matéria orgânica, que pode ser depositada no solo. Consumidores adquirem carbono pelos alimentos que ingerem. Decompositores atuam sobre detritos orgânicos produzindo CO₂. Produtores e consumidores liberam CO₂ pela respiração; o ciclo também é influenciado por transferências na cadeia alimentar, morte de partes ou de indivíduos, desmatamento e queima de combustíveis fósseis.

Efeito estufa — é uma camada de gases (entre eles o CO₂) que ajuda a manter a temperatura da Terra. No entanto, a emissão excessiva de CO₂ pela atividade humana supera a capacidade de absorção das plantas; assim, mais radiação é retida, as temperaturas aumentam e o nível do mar sobe devido ao degelo de geleiras.

Ciclo do Oxigênio

O oxigênio é liberado pela fotossíntese de plantas e algas. É absorvido da atmosfera por animais e vegetais na respiração, por processos de combustão, pela degradação orgânica e pela formação de óxidos metálicos.

A camada de ozônio funciona como um escudo protetor que absorve parte da radiação solar que atinge a Terra; entretanto, essa camada tem sofrido danos, apresentando "buracos" e sendo degradada.

Ciclo do Nitrogênio

Bactérias do solo fixam o nitrogênio atmosférico e o transformam em compostos utilizáveis. Exemplos:

• Azotobacter e Clostridium (presentes no solo) fixam nitrogênio e o transformam em amônia.
• Rhizobium (nas raízes de leguminosas) fixa nitrogênio e o transforma em amônia.

A nitrificação é a transformação da amônia em nitrito pela ação de bactérias como Nitrosomonas, seguida da transformação do nitrito em nitrato por bactérias como Nitrobacter. Bactérias desnitrificantes convertem nitrato em N₂, que retorna para a atmosfera, ou os vegetais absorvem nitrato para produzir suas proteínas, aminoácidos e ácidos nucléicos.

Animais consomem vegetais para obter nitrogênio e produzir suas próprias proteínas, aminoácidos e ácidos nucléicos. Animais excretam por ureia e ácido úrico; esses compostos podem ser transformados em amônia por bactérias e fungos, reiniciando o ciclo, ou podem ser convertidos em N₂ pelas bactérias desnitrificantes.

Para os humanos, a alimentação (consumo de proteínas) é a principal forma de obtenção de nitrogênio orgânico.

Sucessão Ecológica

Sucessão ecológica é o conjunto de mudanças e substituições de comunidades que ocorre ao longo do tempo até que se estabeleça uma comunidade estável, adaptada às condições locais.

Ecese (comunidades pioneiras)

As comunidades pioneiras são as primeiras na sucessão: adaptam‑se facilmente a condições adversas e apresentam grande produtividade inicial.

Séries

Séries são as comunicações intermediárias entre as pioneiras e o clímax; representam as diversas etapas que o ambiente atravessa antes de atingir o clímax.

Clímax

Clímax é a comunidade que atingiu a máxima evolução possível nas condições ambientais locais e alcançou estabilidade.

Tipos de sucessão

Sucessão primária — ocorre em áreas que nunca foram habitadas, reunindo condições inicialmente adversas; poucas espécies conseguem se adaptar.

Sucessão secundária — ocorre em áreas que já foram habitadas mas foram alteradas (por exemplo, por mudanças climáticas ou intervenção humana) e depois abandonadas.

Exemplos

• Primária: rocha nua → líquens → musgos → ervas → arbustos → árvores.
• Secundária: terreno desmatado → capins → ervas → arbustos → árvores.

Dinâmica de Populações

Densidade — número de indivíduos por unidade de área.

Tamanho populacional — fórmula: número de indivíduos + natalidade + imigração − mortalidade − emigração.

Índice de crescimento populacional — razão entre (natalidade + imigração) e (mortalidade + emigração).

Potencial biótico — capacidade de uma espécie de se reproduzir; determinado pela idade da primeira reprodução, pelo número de filhotes por gestação etc.

Mecanismos de controle de população — incluem potencial biótico, resistência ambiental (predação, condições ambientais) e capacidade de carga do ambiente (recursos disponíveis).

Crescimento em J

Ocorre quando há intervenção humana que elimina predadores; a espécie cresce descontroladamente, ultrapassa a capacidade de carga do ambiente e sofre mortalidade por falta de recursos.

Crescimento em S

Ocorre em ambientes sem intervenção humana severa: o crescimento inicia acelerado e depois se estabiliza pela ação de predadores, presas e limitações de recursos; resulta em uma população em equilíbrio.