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© H ud so n Ca la sa ns Glicídio Gás oxigênio EnergiaGás carbônico Água+ ++ 6 CO26 O2 6 H2OC6H12O6 38 UnIdAdE 1 As plantas, que absorvem água pelas raízes, a perdem por transpiração. Os ani- mais, que obtêm água bebendo-a e comendo alimentos que a contêm, também a perdem pela transpiração, além de eliminá-la na urina e nas fezes. Já a água líquida que está na superfície do planeta, em rios, lagos e mares, e nos organismos vivos passa para a atmosfera pela evaporação e pela transpiração, processo que os cientistas chamam de evapotranspiração. Essa água no estado de vapor mistura-se com o ar e se move com ele até passar por: • condensação, voltando a ser água líquida na forma de chuva; ou • solidificação, transformando-se em gelo e neve. Muitos autores consideram que há dois ciclos da água: o grande ciclo da água, que inclui os seres vivos; e o pequeno ciclo da água, que envolve apenas as trans- formações da água entre a atmosfera e a superfície do planeta (rios, lagos e mares). O ciclo do carbono © H ud so n Ca la sa ns Os átomos de carbono estão presentes no gás carbônico, cujo nome químico é dióxido de carbono (CO2), produzido na respiração. Ele também está presente nas moléculas orgânicas que fazem parte do organismo de qualquer ser vivo. 39UnIdAdE 1 Basicamente, no ciclo do carbono, o átomo de carbono presente no gás carbônico da atmosfera passa para as substâncias orgânicas dos seres vivos (açúcares, amido, proteínas, óleos e gorduras) e volta para a atmosfera, por meio da produção de gás carbônico na respiração. Como você viu no ciclo da água, na reação de fotossíntese, o carbono do gás car- bônico passa para as moléculas de açúcares, com as quais as plantas produzem amido e outras substâncias. Na respiração, que também foi tratada no ciclo da água, os seres vivos obtêm energia pela reação de moléculas orgânicas que contêm car- bono, com gás oxigênio. Dessa reação, forma-se o gás carbônico, que contém o átomo de carbono que era parte das moléculas orgânicas e é liberado na atmosfera ou na água, no caso de peixes, plantas e outros seres que vivem em ambientes aquáticos. Combustíveis fósseis Os combustíveis fósseis, como o carvão mineral, o gás natural e os derivados de petróleo, são compostos por substâncias que contêm muito carbono. Eles têm esse nome porque se originam da fossilização dos corpos de seres vivos que viveram há centenas de milhões de anos (especialmente organismos do plâncton) e passaram por um processo de decomposição em ambiente com pouco ou nenhum oxigênio, entre camadas de rochas impermeáveis, em condições específicas de pressão e temperatura, transformando-se, após todo esse tempo, em petróleo, carvão mine- ral ou gás. © H ud so n Ca la sa nsRestos de organismos vivos se deslocam para o fundo dos oceanos. Gradualmente, eles são decompostos e �cam depositados entre as camadas do solo marinho. Os hidrocarbonetos que são formados �cam retidos e se acumulam. Assim se formam as reservas de petróleo e gás natural. Aumento da pressão e da temperatura ao longo do tempo 40 UnIdAdE 1 Esses combustíveis são utilizados em automóveis, caminhões, navios, trens e aviões, e sua queima afeta o ciclo do carbono, aumentando a quantidade de gás carbônico presente na atmosfera e, em consequência, o efeito estufa, assunto que você vai estudar na próxima Unidade. ATIVIdAdE 5 Ciclos biogeoquímicos Os meteorologistas, cientistas que estudam o tempo e o clima, afirmam que algumas regiões do Brasil, como o Nordeste, estão ficando mais secas. As chuvas, que já eram poucas, vêm diminuindo ainda mais. Que ciclo biogeoquímico está relacionado com essa afirmação? Ciclos do oxigênio e do nitrogênio A atmosfera é o principal reservatório de oxi- gênio para os seres vivos. Nela, esse elemento químico aparece nas moléculas de gás oxigênio (O2), de dióxido de carbono, ou gás carbônico (CO2), e de água (H2O), entre outros. Além de também estar envolvido na fotos- síntese e na respiração, o ciclo do oxigênio está relacionado com a existência da camada de ozô- nio (O3) na atmosfera terrestre, como você vai ver na próxima Unidade. Apesar de existir gás nitrogênio (N2) em alta quantidade no ar, a grande maioria dos seres vivos, incluindo todos os animais, não consegue usar essa substância diretamente. Para que o nitrogênio seja utilizado, é necessária a ação de alguns tipos de bactérias, chamadas de bactérias fixadoras de nitrogênio. Tais bactérias são capazes de usar o gás nitrogênio do ar para produzir substâncias orgânicas nas quais estão presentes átomos de nitrogênio. Esse processo é conhe- cido como fixação de nitrogênio. O ciclo desse elemento químico envolve vários outros processos com a participação de outros tipos de bactérias, algumas delas decompositoras. O ar atmosférico é uma mistura de gases que contém 79% de gás nitrogênio, 20% de gás oxigênio e 1% de dezenas de outros gases, como o gás carbônico. Por isso, a atmosfera é o principal reserva- tório de nitrogênio do planeta. Os átomos de nitrogênio são impor- tantes para todos os seres vivos, pois participam da formação de diversas moléculas orgânicas, entre elas as proteínas e os áci- dos nucleicos (o DNA e o RNA, que compõem o material genético) presentes no núcleo das células. 41UnIdAdE 1 ATIVIdAdE 6 Identificação de ciclos biogeoquímicos Responda a cada pergunta a seguir dizendo qual o ciclo biogeoquímico conside- rado: da água, do carbono, do oxigênio ou do nitrogênio. a) Para obterem energia, plantas e animais utilizam um gás presente no ar atmosférico para realizar a respiração. Que ciclo biogeoquímico está associado a esse processo? b) Existem alguns ciclos biogeoquímicos diretamente relacionados com a produ- ção de combustíveis fósseis, como o petróleo e o carvão mineral. Um desses ciclos envolve a reação de fotossíntese. Qual é ele? c) Qual dos ciclos biogeoquímicos depende da ação de alguns tipos específicos de bactérias para ocorrer? d) Chuva, transpiração, evaporação e condensação são fenômenos que estão dire- tamente relacionados com qual ciclo biogeoquímico? e) Observe atentamente sua respiração, enquanto você inspira e expira. Durante esse processo, os ciclos biogeoquímicos de dois elementos químicos e o ciclo de uma substância composta estão diretamente envolvidos. Quais são os três ciclos biogeoquímicos que estão relacionados com o processo de respiração dos mamíferos? Impactos ambientais e cadeias alimentares O artigo a seguir apresenta um bom exemplo de como as relações estabelecidas entre os seres vivos por meio das cadeias alimentares podem tornar os impactos ambientais causados pelas atividades humanas muito mais intensos do que se pode imaginar. 42 UnIdAdE 1 CIÊnCIA HOJE On-LInE //cienciahoje.uol.com.br/noticias/ecologia-e-meio-ambiente/aumento-do-co2-na-atmosfera-ameaca-ecossistemas Absorção do gás por oceanos pode levar à extinção de moluscos e gerar dese- quilíbrio ambiental O aumento das emissões de dióxido de carbono (CO2) por seres humanos não afeta apenas a saúde de quem vive em terra firme. A absorção de parte desse gás pelos oceanos pode impedir que pequenos moluscos produzam suas conchas calcárias, o que comprometeria toda a cadeia alimentar e representaria uma séria ameaça ao equi- líbrio ambiental. O alerta é de uma equipe internacional de cientistas, que simulou o impacto do aumento de CO2 na atmosfera sobre ecossistemas marinhos. As conclusões, publicadas na Nature[*] desta quinta-feira, sugerem que um cená- rio preocupante pode ocorrer ainda neste século, caso não sejam tomadas medidas