Ciclos biogeoquímicos, já falamos do Ciclo da Hidrológico , do Ciclo do Carbono (duas vezes Ciclo do carbono II) e Ciclo do Nitrogênio agora vamos falar de mais um ciclo que compõe os principais ciclos biogeoquímicos, o ciclo do Fósforo e do Enxofre.
O Ciclo do Fósforo
O fósforo desempenha um papel crucial como nutriente essencial nos processos vitais. Dessa maneiras, presente em ácidos nucleicos e fosfolipídios, e compondo os elementos de suporte de nossos ossos, o fósforo é frequentemente o nutriente limitante para o crescimento em ecossistemas aquáticos, especialmente de água doce.
Na natureza, o fósforo se apresenta como o íon fosfato (PO43-). Assim, além de a atividade humana resultar no escoamento de fosfato, o escoamento superficial natural ocorre quando o fósforo se lixivia de rochas que contêm fosfato durante o processo de intemperismo. Dessa maneira, resulta no transporte de fosfatos para rios, lagos e oceanos.
Essas rochas, por sua vez, têm origem no oceano, sendo que os sedimentos oceânicos contendo fosfato se formam principalmente a partir dos corpos e excreções de organismos marinhos. Além disso, cinzas vulcânicas, aerossóis e poeiras minerais também podem servir como fontes significativas de fosfato. Entretanto, ao longo do tempo geológico, esses sedimentos são transferidos para a terra devido à elevação da superfície terrestre.
O fósforo também participa em trocas recíprocas entre o fosfato dissolvido no oceano e nos organismos marinhos. Contudo, o movimento do fosfato do oceano para a terra e através do solo ocorre de maneira extremamente lenta, com um íon fosfato médio apresentando um tempo de residência oceânico entre 20.000 e 100.000 anos.
Problema de Eutrofização
A eutrofização se manifesta quando o excesso de fósforo e nitrogênio proveniente do escoamento de fertilizantes ou esgoto estimula o crescimento descontrolado de algas. Assim, o aumento da quantidade de algas obstrui a passagem da luz, resultando na morte de plantas aquáticas em rios, lagos e mares. A subsequente morte e decomposição desses organismos levam à redução do oxigênio dissolvido, causando a mortalidade de organismos aquáticos, como mariscos e peixes. Esse processo contribui para a formação de zonas mortas, extensas áreas em lagos e oceanos próximos à foz dos rios, onde a flora e fauna normais são periodicamente esgotadas, resultando em mortandade em massa de peixes, fenômeno que ocorre frequentemente durante os meses de verão
O excesso de fósforo e nitrogênio introduzido nesses ecossistemas por meio do escoamento de fertilizantes e esgoto promove o crescimento exacerbado de algas. A consequente morte e decomposição desses organismos esgotam o oxigênio dissolvido, resultando na morte de organismos aquáticos, como mariscos e peixes. Esse processo, responsável pela formação de zonas mortas em lagos e na desembocadura de muitos rios importantes, além de contribuir para a mortandade em massa de peixes, fenômeno que ocorre frequentemente durante os meses de verão.
Ciclo do Enxofre
O enxofre desempenha um papel fundamental como elemento essencial nas moléculas dos seres vivos. Participa ativamente na formação de proteínas, sendo parte integrante do aminoácido cisteína. O enxofre realiza um ciclo entre os oceanos, a terra e a atmosfera. Na atmosfera, o enxofre assume a forma de dióxido de enxofre (SO2), e sua introdução ocorre de três maneiras distintas: primeiramente, por meio da decomposição de moléculas orgânicas; em segundo lugar, proveniente de atividades vulcânicas e fontes geotérmicas; e, por fim, resultante da queima de combustíveis fósseis por parte dos seres humanos.
Em terra, o enxofre é depositado de quatro maneiras principais: por precipitação direta, resultante da atmosfera; desgaste das rochas; fontes geotérmicas; e precipitação radioativa, um processo onde o enxofre cai diretamente da atmosfera. Então, o enxofre atmosférico assume a forma de dióxido de enxofre (SO2), e quando a chuva cai, o enxofre se dissolve na forma de ácido sulfúrico fraco (H2SO4). Além disso, o desgaste das rochas contendo enxofre libera esse elemento no solo. Portanto, essas rochas têm origem em sedimentos oceânicos movidos para a terra pela elevação geológica desses sedimentos. Os ecossistemas terrestres absorvem então esses sulfatos do solo (SO42-), incorporando-os na cadeia alimentar por meio das raízes das plantas.
Quando essas plantas se decompõem, o enxofre é liberado de volta à atmosfera na forma de gás sulfeto de hidrogênio (H2S).
No oceano, o enxofre é introduzido através do escoamento terrestre, precipitação atmosférica e fontes geotérmicas subaquáticas. Então, alguns ecossistemas marinhos dependem de quimioautotróficos que utilizam enxofre como fonte de energia biológica. Dessa forma, o enxofre sustenta os ecossistemas marinhos na forma de sulfatos.
As atividades humanas têm desempenhado um papel crucial na alteração do equilíbrio do ciclo global do enxofre. A queima significativa de combustíveis fósseis, especialmente carvão, libera grandes quantidades de gás sulfídrico na atmosfera. Assim, quando a chuva cai através desse gás, ocorre o fenômeno conhecido como chuva ácida, que prejudica o ambiente natural ao reduzir o pH dos lagos, resultando na morte de muitas plantas e animais. Dessa maneira, a chuva ácida também afeta o ambiente construído, causando danos químicos a edifícios. Por fim, esses exemplos destacam os amplos efeitos das atividades humanas em nosso ambiente e os desafios que enfrentamos para o futuro.
Referências sobre fósforo, enxofre e os ciclos biogeoquímicos:
- https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/biogeochemical-cycle
- https://openoregon.pressbooks.pub/envirobiology/chapter/3-2-biogeochemical-cycles/
- https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Ecology/Environmental_Science_(Ha_and_Schleiger)/02%3A_Ecology/2.04%3A_Ecosystems/2.4.03%3A_Biogeochemical_Cycles
- https://repository.library.noaa.gov/view/noaa/16258/noaa_16258_DS1.pdf
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