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<p>BIOGEOQUÍMICA</p><p>AMBIENTAL</p><p>AULA 1</p><p>Profª Ellen Caroline Baettker de Faria</p><p>2</p><p>CONVERSA INICIAL</p><p>Esta etapa é composta de cinco tópicos que introduzem alguns conceitos</p><p>básicos da biologia, da química e da geologia, e a definição e conceito do termo</p><p>biogeoquímica. É fundamental entendermos a origem e aspectos de alguns</p><p>assuntos para conseguirmos aprofundar os conhecimentos sobre a atmosfera e</p><p>sua a ligação com os diversos ecossistemas, de modo a ampliar a compreensão</p><p>tanto dos processos naturais, como os da intervenção do homem no meio em</p><p>que vivemos.</p><p>TEMA 1 – COMPOSIÇÃO DA ATMOSFERA, DA HIDROSFERA E DA</p><p>LITOSFERA</p><p>O conjunto atmosfera, hidrosfera e litosfera compõem a biosfera e são</p><p>elementos que garantem o funcionamento dos componentes do planeta Terra. A</p><p>biosfera encontra-se em constante modificação, resultado de fenômenos</p><p>químicos, físicos e biológicos; as ações do homem aceleram essas alterações.</p><p>1.1 Atmosfera</p><p>As camadas da atmosfera se diferenciam por suas propriedades químicas</p><p>e físicas, as quais influenciam diretamente a temperatura de cada uma delas. A</p><p>primeira camada é a exosfera, seguida da termosfera, estratosfera, mesosfera e</p><p>troposfera (Figura 1). Esta camada é a mais próxima da crosta terrestre, e tem</p><p>contato com os seres vivos.</p><p>3</p><p>Figura 1 – Ilustração das camadas da atmosfera e suas características</p><p>Crédito: AnnSky/Shutterstock.</p><p>A troposfera proporciona um ambiente básico para a sobrevivência dos</p><p>organismos que utilizam oxigênio para respirar. Nessa camada, está</p><p>concentrada toda poluição do ar, devido à grande movimentação e às</p><p>transformações dos componentes vindos da hidrosfera e da litosfera.</p><p>De acordo com Rocha, Rosa e Cardoso (2009), a atmosfera não é</p><p>composta apenas por gases, mas também por diversos materiais sólidos</p><p>dispersos como pólen, microrganismos, poeira em suspensão e vapores d’água</p><p>na forma de nuvens, neblinas e chuvas.</p><p>1.2 Hidrosfera</p><p>A hidrosfera é geralmente definida pelos geoquímicos como sendo o</p><p>vapor, o líquido e os sólidos de água presentes na superfície da Terra e perto</p><p>dela, além de seus constituintes dissolvidos. A maior parte da água encontra-se</p><p>nos oceanos (97,5%); a água doce corresponde a apenas 2,5% da hidrosfera; a</p><p>maior parte desse total está bloqueada em geleiras, coberturas de neve</p><p>4</p><p>permanente nos polos, e em regiões montanhosas. O resto está em lagos, rios</p><p>e águas subterrâneas.</p><p>A quantidade de água doce presente no planeta é mantida em um nível</p><p>constante pelo ciclo hidrológico, que é alimentado pelo sol e se move</p><p>continuamente ao redor do planeta, trocando moléculas de água da vegetação</p><p>e dos oceanos para a atmosfera, e vice-versa (Figura 2).</p><p>Figura 2 – Resumo do ciclo hidrológico</p><p>Crédito: MERKUSHEV VASILIY/Shutterstock.</p><p>Portanto, a hidrosfera, incluindo todas as águas da superfície da Terra,</p><p>está interligada às outras “esferas” do sistema terrestre: a geosfera (litosfera e</p><p>atmosfera), a biosfera e a antroposfera (relacionada ao homem).</p><p>De acordo com Kundzewicz (2008), a abundância de água líquida no</p><p>planeta distingue-o claramente dos outros do sistema solar, nos quais não</p><p>podemos encontrar qualquer água líquida. A água é um elemento básico do</p><p>sistema, dando suporte à vida do planeta, e é essencial para a autorreprodução</p><p>da vida. Ela é um solvente universal e transportador de substâncias, com</p><p>propriedades únicas; ela se comporta de maneira anômala, isto é, desempenha</p><p>um papel crucial em muitos processos fundamentais na geosfera e na biosfera.</p><p>Entre os principais impactos relacionados à hidrosfera, estão as</p><p>mudanças climáticas, pois a água no planeta Terra tem influência direta sobre o</p><p>5</p><p>clima, e elas se agravam com as interações humanas. Segundo dados do Painel</p><p>Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), de 2019, os principais</p><p>efeitos que as mudanças climáticas causam aos oceanos são o aumento do nível</p><p>do mar, o aumento das ondas de calor marinhas, a desoxigenação do oceano e</p><p>sua acidificação.</p><p>1.3 Litosfera</p><p>A combinação da crosta e da parte mais externa e rígida do manto é</p><p>chamada litosfera. A parte do manto de baixa velocidade (e bem mais quente –</p><p>até 870 ºC), é chamada de astenosfera (“esfera sem força”). A Figura 3</p><p>apresenta as camadas da Terra e a localização da litosfera.</p><p>Figura 3 – Camadas da litosfera</p><p>Crédito: VectorMine/Shutterstock.</p><p>A espessura da crosta é de cerca de 100 km; sob os oceanos, a crosta</p><p>costuma ter cerca de 13 km de espessura; sob os continentes, ela chega a 70</p><p>6</p><p>km em média. De acordo com Serviço Geológico do Brasil (CPRM), a crosta é</p><p>formada por fragmentos denominados placas tectônicas, que flutuam sobre o</p><p>manto (mais precisamente sobre a astenosfera, uma camada plástica situada</p><p>abaixo da crosta), e se movimentam continuamente, alguns centímetros por ano,</p><p>podendo até se chocar. Além disso, a crosta está dividida em crosta continental</p><p>e oceânica, com composições e espessuras distintas.</p><p>• A crosta continental contém, em sua composição, essencialmente,</p><p>silicatos aluminosos (sial), com uma composição global semelhante à do</p><p>granito. Mede de 25 a 50 km de espessura, e as ondas sísmicas primárias</p><p>nela propagam-se a 5,5 km/s.</p><p>• A crosta oceânica tem em sua composição, essencialmente, basalto, e é</p><p>formada por silicatos magnesianos (sima). Tem de 5 a 10 km de</p><p>espessura, e é mais densa que a crosta continental por conter mais ferro.</p><p>Nela, as ondas sísmicas têm velocidade de 7 km/s.</p><p>Portanto, a crosta é formanda de óxidos de silício, alumínio, ferro, cálcio,</p><p>magnésio, potássio e sódio, e 47% desse envoltório da Terra é composto de</p><p>oxigênio. Após a crosta, vem o manto, que é considerado a camada mais</p><p>espessa da terra (2.950 km); ele se formou há cerca de 3,8 bilhões de anos.</p><p>A astenosfera é a responsável pelo equilíbrio isostático, que leva os</p><p>blocos da crosta, mais precisamente pedaços da litosfera (e que recebem mais</p><p>material na superfície) a afundarem e, os erodidos, a subirem.</p><p>Ao contrário do contato crosta/manto, que é bem definido, o contato</p><p>litosfera/astenosfera e gradual não tem limites muito exatos.</p><p>A litosfera contém os recursos minerais e rochas, incluindo petróleo e gás.</p><p>Mais de 80% de todas as matérias-primas utilizadas pelos diversos setores da</p><p>economia, sociedade e meio ambiente, têm origem em diversos minerais. Essa</p><p>camada, portanto, além de preservar os recursos naturais da Terra, registram</p><p>nossa evolução e, ainda, apresentam desafios que devemos enfrentar, como</p><p>terremotos e vulcões, causadores de desastres naturais.</p><p>TEMA 2 – BIOTA E BIOMA</p><p>Esses são termos distintos, mas dentro do mesmo contexto, pois biota</p><p>refere-se aos seres naturais de um determinado ambiente ecológico que vivem</p><p>ou já viveram nessa região. O bioma, por sua vez, é um conjunto de organismos</p><p>7</p><p>de uma determinada área, com características que os define. Assim, podemos</p><p>distinguir a biota como a parte viva de um ecossistema, e o bioma além da parte</p><p>viva, envolvendo questões de solo, clima e outras.</p><p>Atualmente, temos olhado com atenção para os biomas devido à crise</p><p>ambiental que enfrentamos, como as queimadas na floresta amazônica, que</p><p>aumentam o nível de gás carbônico na atmosfera, causando o aquecimento da</p><p>Terra, e o avanço das fronteiras agrícolas, que agravam, principalmente, a</p><p>conservação do solo e a preservação dos recursos hídricos.</p><p>2.1 Biota</p><p>A palavra biota é de origem grega (βίος, bíos = “vida”). O termo e sua</p><p>definição foram riados Leonhard Stejneger. Ela é caracterizada por um conjunto</p><p>de seres vivos que habita ou habitou uma área específica do planeta. O conceito</p><p>abrange tanto a flora como a fauna, englobando a biodiversidade de uma região.</p><p>Desse modo, a biota descreve os organismos de um determinado local, podendo</p><p>ser aquático, terrestre, estuário, lagunar, entre outros.</p><p>O resultado das mudanças</p><p>climáticas expõe os organismos a um estresse</p><p>fisiológico crescente, não dando tempo para que as espécies possam evoluir e</p><p>criar novas adaptações. Assim, as ações antrópicas e as ações naturais (não</p><p>antrópicas) impactam direta e indiretamente a biota. Por isso, é fundamental</p><p>entender como os organismos vivem e se relacionam para auxiliar na</p><p>preservação das espécies.</p><p>Um ponto muito importante para a preservação dos ecossistemas é</p><p>entendermos a importância da biota do solo, a qual está ligada com os principais</p><p>nutrientes essenciais à vida, como nitrogênio, fósforo, enxofre etc.</p><p>Uma característica da fauna que constitui o solo é o tamanho dos seres</p><p>vivos. Por exemplo: a macrofauna é composta por organismos maiores de 10</p><p>mm; a mesofauna se constitui de organismos que medem de 0,1 a 10 mm; e, a</p><p>microfauna, compreende organismos que medem menos de 0,1 mm. Na Figura</p><p>4 há exemplos de animais da microfauna, como os protozoários, fungos e</p><p>bactérias; da mesofauna, os colêmbolos, também conhecidos como pulga-de-</p><p>jardim (hexápodes terrestres pertencentes à classe Collembola); e, da</p><p>macrofauna, as minhocas da classe Oligochaeta.</p><p>8</p><p>Figura 4 – Exemplos da fauna terrestres: a) protozoários, fungos e bactérias; b)</p><p>Collembola; c) Oligochaeta</p><p>Crédito: William Edge/Shutterstock.</p><p>Crédito: Holger Kirk/Shutterstock.</p><p>Crédito: Vinicius R. Souza/Shutterstock.</p><p>Os animais da macrofauna também são conhecidos como engenheiros do</p><p>ecossistema, devido a todas as ações que eles desempenham no solo, como</p><p>perfurar, cavar, ingerir, expelir e transportar matéria mineral e orgânica no solo,</p><p>alimentando outras classes animais, ou adubando a área.</p><p>2.2 Bioma</p><p>Bioma pode ser definido como uma grande comunidade regional de</p><p>plantas e animais, com formas de vida e condições ambientais semelhantes.</p><p>Esses ecossistemas se assemelham em suas condições climáticas, estrutura de</p><p>vegetação, diversidade animal e tipo de solo.</p><p>A maioria dos biomas terrestres são classificados por sua vegetação</p><p>predominante e seu clima. No mundo há diversos tipos, como florestas tropicais;</p><p>tundras; taiga; florestas temperadas; desertos; savanas; campos/estepes; e</p><p>montanhas.</p><p>9</p><p>Devido a sua grande extensão, posição geográfica e biodiversidade, o</p><p>Brasil apresenta diferentes tipos de biomas, como a Amazônia, a Mata Atlântica,</p><p>o Cerrado, a Caatinga, o Pampa e o Pantanal (Figura 5).</p><p>Figura 5 – Mapa dos biomas brasileiros</p><p>Crédito: Tereza Ferreira/Shutterstock.</p><p>A seguir, apresentamos as principais características desses biomas, de</p><p>acordo com dados do Ministério do Meio Ambiente e do Instituto Brasileiro de</p><p>Geografia e Estatística (IBGE).</p><p>2.2.1 Floresta Amazônica</p><p>A Floresta Amazônica é considerada a maior floresta tropical úmida do</p><p>planeta. De acordo com o IBGE, esse bioma ocupa cerca de 49% do território</p><p>brasileiro, isto é, aproximadamente 5 milhões de km2. A flora é constituída por</p><p>diferentes tipos de floresta úmida, como a mata de terra firme, a mata de várzea,</p><p>a mata de igapó e a campinarana.</p><p>10</p><p>Além disso, dados indicam que esse bioma contém 20% da</p><p>disponibilidade mundial de água, com grandes reservas minerais. Suas</p><p>principais características são as temperaturas elevadas e os altos índices</p><p>pluviométricos. Este é um ecossistema autossustentável; é considerado delicado</p><p>e muito sensível à interferência humana.</p><p>2.2.2. Cerrado</p><p>O Cerrado está presente em todas as regiões brasileiras, isto é, ocupa</p><p>29% do território nacional, correspondendo aproximadamente 2 milhões de km2.</p><p>Nesse bioma, estão as nascentes das três maiores bacias hidrográficas da</p><p>América do Sul (Amazônica, Tocantins, São Francisco e Prata), favorecendo a</p><p>grande biodiversidade desses locais. Ele é considerado a savana mais rica do</p><p>mundo.</p><p>Um dado muito interessante sobre o Cerrado é que ele é considerado um</p><p>hotspot mundial da biodiversidade, denominação dada às regiões que</p><p>apresentam grande concentração de espécies endêmicas e que estão sob</p><p>grande ameaça. Isso ocorre devido à intensa ocupação dessas regiões para o</p><p>desenvolvimento das atividades agropecuárias. Hoje restam apenas 49% da</p><p>área desse bioma com vegetação natural. Devemos preservá-lo, pois muitas</p><p>populações sobrevivem de seus recursos naturais, como as comunidades</p><p>indígenas, ribeirinhos, quilombolas, entre outras.</p><p>2.2.3 Pantanal</p><p>O Pantanal é conhecido como a maior planície de inundação contínua do</p><p>planeta Terra. Ele possui características distintas dos outros biomas; está</p><p>presente em 2% do território nacional e é considerado o bioma mais preservado,</p><p>mesmo com a criação de gado sendo uma atividade extensiva e muito importante</p><p>economicamente. O clima dessa região é tropical, com duas estações bem</p><p>definidas: uma chuvosa e outra seca. A fauna e flora dessa região são muito</p><p>ricas, e são mantidas por comunidades tradicionais indígenas, quilombolas e de</p><p>coletores de iscas ao longo do rio Paraguai, que influenciam diretamente na</p><p>preservação da cultura pantaneira.</p><p>11</p><p>2.2.4 Caatinga</p><p>A Caatinga ocupa o equivalente a 10,1% (862.818 km2) do território</p><p>brasileiro, e está presente em uma região de clima semiárido (com chuvas</p><p>escassas e irregulares, e elevadas temperaturas). Contudo, possui grande</p><p>diversidade paisagística e riqueza biológica. Grande parte da população que</p><p>reside nesse bioma é carente, precisando dos recursos da região para</p><p>sobreviver; entretanto, 80% do ecossistema original já foi alterado pelo</p><p>desmatamento e pelas queimadas, práticas que, além de destruir a cobertura</p><p>vegetal, prejudicam a preservação dos animais silvestres, a qualidade da água</p><p>e do solo.</p><p>2.2.5 Mata Atlântica</p><p>A Mata Atlântica (ou Floresta Ombrófila Densa, ou, ainda, Mata das</p><p>Araucárias) está presente em 13% do território do Brasil (aproximadamente 1,1</p><p>milhão de km2). Hoje, esse bioma está ameaçado pela grande ocupação humana</p><p>e por atividades de exploração, apresentando apenas 29% de sua cobertura</p><p>original.</p><p>Dados indicam que, devido a sua grande biodiversidade, esse bioma é</p><p>essencial para a sobrevivência de diversas comunidades que vivem nas regiões</p><p>costeiras. Seus principais ecossistemas são os manguezais, as restingas e os</p><p>campos de altitude.</p><p>2.2.6 Pampa</p><p>O Pampa está localizado exclusivamente no estado do Rio Grande do Sul,</p><p>cobrindo uma área de 176 mil km2 e ocupando 2% do território nacional. Esse</p><p>bioma possui clima subtropical frio, com estações bem definidas; sua flora é</p><p>formada, predominantemente, por campos nativos, compostos por plantas</p><p>herbáceas (gramíneas), poucos arbustos e árvores de pequeno porte. Essas</p><p>características incentivaram o desenvolvimento de atividades agrícolas, mas o</p><p>grande uso de monoculturas e as pastagens com espécies exóticas têm</p><p>degradado e descaracterizado as paisagens naturais dos pampas.</p><p>12</p><p>TEMA 3 – CICLOS DA NATUREZA</p><p>Os ciclos da natureza (ou ciclos biogeoquímicos) são responsáveis pelas</p><p>alterações que ocorrem no oceano, na atmosfera e nos ecossistemas terrestres</p><p>por meio de reações químicas naturais.</p><p>Carbono, oxigênio, hidrogênio, nitrogênio, fósforo, zinco e magnésio são</p><p>exemplos de elementos químicos encontrados na natureza de forma dinâmica,</p><p>isto é, residem nos diversos reservatórios em diferentes graus, consistindo em</p><p>uma variedade de formas químicas tanto orgânicas, quanto inorgânicas.</p><p>Esses reservatórios podem ocorrer na atmosfera, com o dióxido de</p><p>carbono (CO2) e nitrogênio na forma gasosa; na litosfera, com o cálcio do</p><p>carbonato de cálcio; e, na hidrosfera, com o nitrogênio na forma de nitrato, ou</p><p>carbono na forma de ácido carbônico.</p><p>De acordo com Odum e Barret (2019), esses elementos tendem a ficar</p><p>circulando pela biosfera (ambiente-organismos) e, desse modo, formam os ciclos</p><p>da natureza. Ele podem ser:</p><p>• Do tipo gasoso, nos quais os reservatórios estão na atmosfera ou na</p><p>hidrosfera;</p><p>• Do tipo sedimentar, nos quais o reservatório</p><p>de deposito está na litosfera.</p><p>Portanto, os ciclos biogeoquímicos são essenciais para a existência de</p><p>vida, pois estão a todo momento transformando energia e matéria em formas</p><p>utilizáveis pelos ecossistemas. Diversos autores descrevem que os elementos</p><p>mais significativos são carbono, nitrogênio, hidrogênio, oxigênio, fósforo e</p><p>enxofre.</p><p>Assim, descreveremos a seguir algumas características de cada elemento</p><p>dentro de seu ciclo.</p><p>3.1 Carbono</p><p>O carbono (C) é um elemento essencial a todo organismo vivo, e uma</p><p>fonte essencial de energia. Ele auxilia na regulação da temperatura da Terra por</p><p>meio do CO2 (que é um dos gases do efeito estufa). Além disso, o carbono pode</p><p>ser fonte de energia não renovável, como o petróleo e o gás natural. Ele é</p><p>também um elemento-chave para a fabricação de produtos de uso diário, como</p><p>os plásticos. Logo, esse elemento está na pauta com relação a questões atuais</p><p>13</p><p>da mudança climática global. O ciclo do carbono descreve o movimento desse</p><p>elemento entre os vários reservatórios (Figura 6).</p><p>Figura 6 – Ciclo do carbono</p><p>Crédito: BlueRingMedia/Shutterstock.</p><p>3.2 Nitrogênio</p><p>O nitrogênio (N) é outro elemento de muita importância, principalmente</p><p>para a dinâmica dos ecossistemas, pois muitos processos, como a produção</p><p>primária e a decomposição, são limitados pelo suprimento disponível de</p><p>nitrogênio. Mesmo sendo considerado um elemento essencial, a grande maioria</p><p>dos organismos não pode fazer uso direto da fonte primária de nitrogênio – o gás</p><p>nitrogênio (N2) – disponível na atmosfera, sendo necessário a conversão de N2</p><p>em formas mais utilizáveis, como a amônia, por meio de bactérias fixadoras de</p><p>nitrogênio. Uma vez que isso ocorre, vários processos transferem o nitrogênio</p><p>dentro do ecossistema e, finalmente, de volta à atmosfera, conforme ilustrado na</p><p>Figura 7.</p><p>14</p><p>Figura 7 – Ciclo do nitrogênio</p><p>Crédito: Designua/Shutterstock.</p><p>As principais atividades humanas que liberam nitrogênio para o meio</p><p>ambiente são: a combustão no uso de combustíveis fósseis, que libera óxidos</p><p>de nitrogênio na atmosfera, e o uso de fertilizantes contendo compostos de</p><p>nitrogênio e fósforo na agricultura (o nitrogênio, quando usado de forma</p><p>incorreta, chega a lagos, rios e córregos pelo escoamento superficial em eventos</p><p>de chuva; esse processo pode causar eutrofização, que é o crescimento</p><p>excessivo de algas, além de uma série de problemas para o meio ambiente</p><p>aquático).</p><p>3.3 Hidrogênio</p><p>O hidrogênio (H) está presente na molécula da água (H2O), por isso é</p><p>considerando um dos elementos mais importantes, com o carbono, para a</p><p>humanidade.</p><p>15</p><p>O ciclo hidrológico descreve a circulação da água através da atmosfera,</p><p>da terra e dos oceanos, e seu conjunto de armazenamentos (neve, umidade do</p><p>solo e água subterrânea) e fluxos (precipitação, evapotranspiração e</p><p>escoamento). A precipitação é o principal motor do ciclo da água e, em média,</p><p>70% da precipitação anual é perdida devido à evapotranspiração.</p><p>A evapotranspiração é o fluxo chave no sistema climático que une os</p><p>ciclos da água, do carbono e de energia. A Figura 8 ilustra o ciclo hidrológico e</p><p>as formas de evapotranspiração; o conhecimento dessa água perdida para a</p><p>atmosfera é fundamental para conhecermos o balanço hídrico e o regime de</p><p>chuvas de determinada região, bem como a umidade atmosférica e a capacidade</p><p>dos reservatórios.</p><p>Figura 8 – Ciclo hidrológico e as formas de evapotranspiração</p><p>Crédito: Designua/Shutterstock.</p><p>As atividades humanas alteraram drasticamente os processos</p><p>hidrológicos, pois a cada dia aumentam as emissões de gases de efeito estufa,</p><p>além de retirar grande parte da cobertura do solo, assim como o aumento</p><p>desenfreado da construção de barragens e reservatórios</p><p>De acordo com dados da Agência Nacional de Água e Saneamento</p><p>Básico (ANA), o ciclo hidrológico tem sido afetado pelas mudanças climáticas</p><p>16</p><p>globais; como consequência, observamos o aumento de frequência e</p><p>intensidade de eventos extremos, como inundações e secas. Portanto, a gestão</p><p>sustentável da água deve compreender as interações entre os componentes</p><p>naturais do ciclo hidrológico, e as atividades humanas, para garantir um</p><p>desenvolvimento sustentável.</p><p>3.4 Oxigênio</p><p>O oxigênio (O2) é responsável pela vida em nosso planeta. Todo gás</p><p>presente na atmosfera e na hidrosfera apresenta origem na fotossíntese, na qual</p><p>os organismos autótrofos absorvem o gás carbônico (CO2) e liberam oxigênio</p><p>(O2), e depois o utilizam na respiração celular, resultando na produção de gás</p><p>carbônico (CO2) (Figura 9).</p><p>Figura 9 – Ciclo do oxigênio</p><p>Crédito: Sergey Merkulov/Shutterstock.</p><p>O oxigênio está presente em 21% da atmosfera, fazendo parte da</p><p>formação da camada de ozônio (O3), que é uma camada protetora que filtra a</p><p>radiação ultravioleta. No entanto, essa camada sofre muito com ações</p><p>antrópicas, que liberam grande quantidade de substâncias, como os gases CFCs</p><p>(clorofluorcarbono), que reagem com a camada de ozônio, destruindo-a.</p><p>17</p><p>3.5 Fósforo</p><p>O fósforo (P) é um elemento muito importante para o organismo humano.</p><p>Seu ciclo é classificado como sedimentar, pois esse elemento é constituinte das</p><p>rochas da crosta terrestre, e é considerado mais simples, pois o composto</p><p>utilizado pelos seres vivos é basicamente o íon fosfato (PO4-3).</p><p>As rochas e os sedimentos que contêm sais de fosfato (PO4-3) liberam,</p><p>gradualmente, o fósforo para o ecossistema por meio da lixiviação (extração de</p><p>minerais via água) e erosão. Os fosfatos dissolvidos (tanto aqueles da rocha,</p><p>quanto os provenientes da decomposição de matéria orgânica) podem ser</p><p>absorvidos pelas plantas, entrando na cadeia alimentar. No entanto, boa parte</p><p>dos fosfatos escoa para lagos e rios e, enfim, para os oceanos, podendo ser</p><p>sedimentados e presos por milhares de anos (Figura 10).</p><p>Figura 10 – Ciclo do fósforo</p><p>Crédito: Arisa J/Shutterstock.</p><p>A devolução do fósforo ao ciclo pode ocorrer por intermédio,</p><p>principalmente, de processos geológicos de sublevação, os quais expõem os</p><p>sedimentos do fundo do oceano, e pela transferência de matéria do mar para a</p><p>terra. As atividades humanas que interferem no ciclo do fósforo são a pesca</p><p>marinha, que transforma parte disso em fósforo para fertilização, e o esgoto</p><p>doméstico.</p><p>18</p><p>3.6 Enxofre</p><p>O enxofre (S) tem como principal reservatório o solo e os sedimentos, com</p><p>uma parcela baixa na atmosfera. Os processos biogeoquímicos naturais que</p><p>liberam enxofre para atmosfera são a respiração anaeróbica de bactérias</p><p>redutoras de sulfatos, as atividades vulcânicas, e a ação das ondas do mar ao</p><p>formarem aerossóis. Esse elemento é fundamental para o bom funcionamento</p><p>de enzimas e proteínas nas plantas, e nos animas que dependem dessas plantas</p><p>para a obtenção do enxofre.</p><p>As principais interferências humanas no ciclo do enxofre ocorrem por meio</p><p>da queima de combustíveis fósseis (que pode causar precipitação de ácido</p><p>sulfúrico, conhecida como “chuva ácida”), pela oxidação do dióxido de enxofre,</p><p>e pelo dióxido de nitrogênio lançado na atmosfera (Figura 11).</p><p>Figura 11 – Como ocorre a chuva ácida</p><p>Crédito: GRAPHICSRF.COM/Shutterstock.</p><p>TEMA 4 – RELAÇÕES ECOLÓGICAS</p><p>As diferentes espécies da fauna e da flora interagem entre si,</p><p>estabelecendo certas relações e exercendo influências umas sobre as outras.</p><p>De acordo com Barsano e Japi (2014), essas interações podem ter aspectos</p><p>neutros, positivos ou negativos. Além disso, podem ser classificadas como</p><p>19</p><p>harmônicas, quando trazem benefícios para ambos os indivíduos, ou</p><p>desarmônicas, quando apenas um deles é beneficiado nessa relação, podendo</p><p>acontecer entre indivíduos da mesma espécie (intraespecíficas), ou entre</p><p>indivíduos de espécies diferentes (interespecíficas).</p><p>As interações intraespecíficas harmônicas são as interações positivas</p><p>entre indivíduos de uma mesma população. A sociedade</p><p>é um exemplo da</p><p>interação de cooperação entre indivíduos da mesma espécie, com divisão de</p><p>trabalho, mas os indivíduos são anatomicamente separados.</p><p>A sociedade dos cupins é outro exemplo: mesmo vivendo em túneis no</p><p>interior da terra ou na madeira, eles se alimentam de celulose. Nas sociedades</p><p>de cupins, há cupins operários, cupins soldados, cupins reis e cupins rainhas,</p><p>cada um com morfologia corporal e função específica. Essa configuração é</p><p>chamada colônia poliforma (Figura 12).</p><p>Figura 12 – Colônias poliformes de cupins</p><p>Crédito: Furoking300/Shutterstock.</p><p>As relações intraespecíficas desarmônicas, de acordo com Garbim</p><p>(2016), são classificadas em:</p><p>• Canibalismo – Ocorre quando uma espécie se alimenta de outros</p><p>indivíduos da mesma espécie (Figura 13); isso acontece, principalmente</p><p>20</p><p>quando, na comunidade, um animal sadio se alimenta de outro doente ou</p><p>fraco.</p><p>Figura 13 – Barata da espécie Periplaneta americana praticando canibalismo</p><p>Crédito: Vinicius R. Souza/Shutterstock.</p><p>• Competição – Ocorre quando indivíduos disputam recursos que não estão</p><p>disponíveis em quantidade suficiente a todos os organismos, como água,</p><p>alimento, espaço, luz, parceiros sexuais ou qualquer outro fator primordial</p><p>à sobrevivência desses indivíduos.</p><p>As relações interespecíficas harmônicas são definidas por Oliveira (2016)</p><p>como as que ocorrem entre indivíduos de espécies diferentes, trazendo</p><p>benefícios para uma das espécies ou para ambas. São classificadas da seguinte</p><p>maneira:</p><p>• Mutualismo e protocooperação – Relações duplamente benéficas entre</p><p>indivíduos de espécies diferentes. Contudo, quando tal relação é</p><p>essencial para a sobrevivência de ambas as espécies, ela é chamada de</p><p>mutualismo obrigatório (simbiose), ou, apenas, mutualismo. Quando a</p><p>relação não é obrigatória para a sobrevivência dos organismos</p><p>envolvidos, ela é chamada de protocooperação ou mutualismo facultativo.</p><p>Um exemplo de mutualismo é o caso da associação entre formigas e</p><p>21</p><p>plantas, em que, de um lado, as formigas se alimentam da seiva e, de</p><p>outro, as plantas são protegidas de seus predadores. Quanto à</p><p>protocooperação, como exemplo, é o que ocorre entre o peixe-palhaço e</p><p>a anêmona-do-mar. Esses peixes vivem junto às anêmonas, sendo</p><p>protegidos por elas; em contrapartida, eles atraem presas para as</p><p>anêmonas se alimentarem (Figura 14).</p><p>Figura 14 – Relação mutualista por protocooperação</p><p>Crédito: Ihwan Jaelani/Shutterstock.</p><p>• Inquilinismo – Ocorre quando uma espécie usufrui de proteção e abrigo</p><p>sem se associar ou causar prejuízo para a espécie hospedeira. Um</p><p>exemplo são as orquídeas epífitas, que vivem em troncos de árvores.</p><p>22</p><p>Figura15 – Orquídea epífita em árvore, em relação de inquilinismo</p><p>Crédito: Studio Barcelona/Shutterstock.</p><p>• Comensalismo – Ocorre quando uma espécie é beneficiada e a outra não;</p><p>é o caso de quando uma espécie consome os restos de alimento de outra</p><p>espécie, como a interação entre as rêmoras e os tubarões. As rêmoras se</p><p>prendem ao corpo dos tubarões utilizando apreensórios, alimentando-se</p><p>dos restos alimentares do grande peixe, além de serem transportadas</p><p>sem gasto de energia (Figura 16).</p><p>23</p><p>Figura 16 – Comensalismo entre rêmoras e tubarões</p><p>Crédito: Enessa Varnaeva/Shutterstock.</p><p>As relações interespecíficas desarmônicas são negativas, ocorrendo</p><p>entre indivíduos de espécies diferentes e podendo gerar prejuízo para ambas,</p><p>ou a apenas uma delas. Cain (2018) as especifica:</p><p>• Amensalismo – Ocorre quando uma espécie prejudica outra. O fenômeno</p><p>conhecido como maré vermelha, no qual uma espécie de alga</p><p>dinoflagelada libera toxinas no mar para prejudicar outras espécies</p><p>marinhas que vivem naquele ambiente é um exemplo desse tipo de</p><p>relação. Dessa forma, conseguem obter mais recursos destinados ao seu</p><p>desenvolvimento.</p><p>• Herbivoria – Ocorre quando animais consomem os tecidos ou os líquidos</p><p>internos de plantas vivas ou algas, como os ruminantes, que se alimentam</p><p>de folhagens.</p><p>• Predatismo – Ocorre quando a espécie captura e mata a presa para se</p><p>alimentar, como ocorre com as plantas carnívoras, que se alimentam de</p><p>pequenos insetos.</p><p>• Parasitismo – Acontece quando uma espécie parasita vive dentro ou na</p><p>superfície de outro animal – o hospedeiro –, alimentando-se de partes</p><p>dele, como tecidos ou líquidos corporais. Os parasitas prejudicam os</p><p>24</p><p>organismos dos quais se alimentam, mas dificilmente os matam. Exemplo</p><p>disso é o mosquito Aedes aegypti, principal causador da dengue, que</p><p>pratica o parasitismo na pele humana, sugando o sangue da vítima para</p><p>seu sustento biológico.</p><p>Figura 17 – Exemplos de relações interespecíficas desarmônicas: a)</p><p>amensalismo; b) herbivoria; c) predatismo; d) parasitismo</p><p>(a)</p><p>Crédito: Tak-photo/Shutterstock.</p><p>(b)</p><p>Crédito: Lifes_Sunday/Shutterstock.</p><p>(c)</p><p>Crédito: Number One/Shutterstock.</p><p>(d)</p><p>Crédito: Nechaevkon/Shutterstock.</p><p>TEMA 5 – BIOGEOQUÍMICA</p><p>O termo tem origem nas palavras bio (referente a organismos vivos), e</p><p>geo (referente à Terra). A biogeoquímica é uma ciência fundada em 1926 pelo</p><p>russo Vernadsky. Seus estudos foram aprofundados no início do século XX,</p><p>quando, apesar de as disciplinas científicas se dividirem em muitas</p><p>subdisciplinas, como foco na especialização, o conceito de biosfera de</p><p>Vernadsky ia na contramão, integrando disciplinas como geologia, química e</p><p>biologia, ganhando, desse modo, força e espaço (Odum; Barret, 2019).</p><p>25</p><p>Com o tempo, o campo da biogeoquímica ganhou cada vez mais atenção,</p><p>especialmente porque a pegada do homem em seu próprio ambiente é cada vez</p><p>maior, e informações e conhecimentos integrados são necessários para</p><p>entender esse impacto.</p><p>Atualmente, a biogeoquímica avança como disciplina científica, pois</p><p>percebemos que o impacto das ações humanas sobre os níveis de CO2 na</p><p>atmosfera, na quantidade de precipitações que caem na Terra, no teor de</p><p>nitrogênio e fósforo nos rios, e o silício depositado nos sedimentos oceânicos,</p><p>afetam o equilíbrio do planeta.</p><p>FINALIZANDO</p><p>A biogeoquímica amadureceu como disciplina científica à medida que</p><p>reconhecemos que o atual impacto humano sobre o planeta pode perturbar a</p><p>química estável de nosso ambiente evolutivo, que é, ao menos parcialmente,</p><p>determinada pela diversidade de espécies que ocupam, conosco, esse planeta.</p><p>Portanto, se quisermos preservar o planeta, precisamos entender que o</p><p>nível de CO2 na atmosfera, a quantidade de precipitações, o teor de nitrogênio e</p><p>fósforo nos rios e o silício depositado nos sedimentos oceânicos (todos</p><p>determinados pela biota, desde bactérias até plantas superiores), e sua posição</p><p>nos biomas, é um grande serviço na busca de seu equilíbrio.</p><p>26</p><p>REFERÊNCIAS</p><p>BARSANO, P. R.; JAPI, V. Biologia ambiental. São Paulo: Saraiva, 2014.</p><p>BRANCO, P. DE M. Estrutura interna da Terra. CPRM – Serviço Geológico do</p><p>Brasil, 4 maio 2015. Disponível em: <http://www.cprm.gov.br/publique/SGB-</p><p>Divulga/Canal-Escola/Estrutura-Interna-da-Terra-1266.html>. Acesso em: 7 nov.</p><p>2022.</p><p>CAIN, M. L.; BOWMAN, W. D.; HACKER, S. D. Ecologia. Porto Alegre: Artmed,</p><p>2017.</p><p>GARBIM, T. H. dos S. Ecologia e sustentabilidade. São Paulo: Editora e</p><p>Distribuidora Educacional, 2016.</p><p>KUNDZEWICZ, Z. W.; JØRGENSEN, S. E.; FATH, B. Hydrosphere. In:</p><p>Encyclopedia of Ecology: vol. 3. Rio de Janeiro: Elsevier, 2008. p. 1923-1930.</p><p>MMA – Ministério do Meio Ambiente. Biomas. Disponível em:</p><p><https://www.gov.br/mma/pt-br/assuntos/ecossistemas-1/biomas>. Acesso em:</p><p>7 nov. 2022.</p><p>IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Biomas brasileiros.</p><p>Disponível em: <https://educa.ibge.gov.br/jovens/conheca-o-</p><p>brasil/territorio/18307-biomas-brasileiros.html>. Acesso em: 7 nov. 2022.</p><p>IPCC – Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas. O oceano e a</p><p>criosfera em um clima em mudança. Disponível</p><p>em:</p><p><https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/sites/3/2020/11/SROCC_SPM_Portug</p><p>uese.pdf>. Acesso em: 7 nov. 2022.</p><p>ODUM, E. P.; BARRET, G. W. Fundamentos de Ecologia. Tradução da 5. ed.</p><p>norte-americana – Estudos de casos nacionais na internet. São Paulo: Cengage</p><p>Learning Brasil, 2019.</p><p>PINTO-COELHO, R. M. Fundamentos em ecologia. Porto Alegre: Artmed,</p><p>2009.</p><p>ROCHA, J. C.; ROSA, A. H.; CARDOSO, A. A. Introdução à química</p><p>ambiental. Porto Alegre: Artmed, 2009.</p><p>27</p><p>LEITURAS SUGERIDAS</p><p>MILLER, G T.; SPOOLMAN, S. E. Ciência ambiental. São Paulo: Cengage</p><p>Learning Brasil, 2021.</p><p>PELINSON, N. de S. et al. Morfologia e gênese do solo. Porto Alegre: Grupo</p><p>A, 2021.</p><p>TOWNSEND, C. R.; BEGON, M.; HARPER, J. L. Fundamentos em ecologia.</p><p>Porto Alegre: Artmed, 2011.</p><p>Conversa inicial</p><p>LEITURAS SUGERIDAS</p>