Ecossistemas, Ciclos Biogeoquímicos e Biomas

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Carolina Zadres Kavéski – Licenciatura em Ciências Biológicas – Ecologia
DEFINIÇÕES E COMENTÁRIOS DOS SEGUINTES TEMAS: ECOSSISTEMAS, CICLOS BIOGEOQUÍMICOS, BIOMAS
Os ecossistemas, os ciclos biogeoquímicos e biomas são elementos essenciais e intrinsicamente ligados para a manutenção da vida no planeta Terra. São complexas redes de interações entre organismos vivos e o ambiente em que estão inseridos, desempenhando papéis fundamentais na manutenção do equilíbrio ecológico e na preservação da biodiversidade. 
Ecossistemas são sistemas complexos que envolvem a relação entre seres vivos e o ambiente físico em que estão inseridos. Eles incluem todas as formas de vida, desde micro-organismos até árvores e animais de grande porte, bem como os recursos naturais disponíveis, como água, solo e ar. Ou seja, em um ecossistema está inserido os componentes bióticos e abióticos. Os ecossistemas desempenham várias funções essenciais, como a produção de alimentos, a purificação do ar e da água, a regulação do clima e a decomposição de matéria orgânica.
A dinâmica de um ecossistema envolve dois processos: o fluxo de energia e de circulação de compostos químicos. A energia solar é essencial para a maioria dos ecossistemas, sendo convertida em energia química pelos organismos autótrofos e transferida aos organismos heterótrofos através dos compostos orgânicos presentes nos alimentos. Posteriormente, essa energia é dissipada na forma de calor. Os elementos químicos, como carbono e nitrogênio, são reciclados dentro do ecossistema, passando pelos componentes abióticos e bióticos. Os organismos fotossintéticos absorvem esses elementos na forma inorgânica presentes no ar, solo e água, incorporando-os às suas biomassas, que por sua vez, podem ser consumidas pelos animais. Os elementos são, então, devolvidos ao ambiente na forma inorgânica através do metabolismo das plantas e animais, assim como através da ação de microrganismos, como bactérias e fungos, que degradam resíduos orgânicos e organismos mortos.
Os ecossistemas agem desempenhando um papel crucial na regulação dos ciclos biogeoquímicos, que envolvem a circulação e a disponibilidade de nutrientes essenciais para a sobrevivência dos seres vivos. 
Os ciclos biogeoquímicos são essenciais para o funcionamento adequado dos ecossistemas e a manutenção da vida na Terra, incluindo o ciclo do carbono, do nitrogênio, do fósforo, da água, entre outros. Por exemplo, o carbono é capturado pelas plantas através da fotossíntese e liberado na atmosfera durante a respiração e a decomposição de matéria orgânica. O nitrogênio, essencial para o crescimento das plantas, é fixado pelas bactérias do solo, tornando-se disponível para os seres vivos. A água, por sua vez, é um recurso vital e essencial para todos os organismos.
Para que os ecossistemas funcionem corretamente, é necessária a presença e o bom funcionamento dos ciclos biogeoquímicos, pois esses ciclos garantem a disponibilidade contínua de nutrientes para os diferentes organismos em um ecossistema.
Existem duas categorias principais de ciclos biogeoquímicos: global e local. Os elementos gasosos como carbono, oxigênio, enxofre e nitrogênio ocorrem na atmosfera, e os ciclos desses elementos são predominantemente globais. Outros elementos, como fósforo, potássio e cálcio, são muito pesados para existirem na forma gasosa na superfície da Terra. Nos ecossistemas terrestres, esses elementos circulam de forma mais localizada, sendo absorvidos pelo solo pelas raízes das plantas e retornando ao solo por meio dos decompositores. Já nos sistemas aquáticos, eles circulam de forma mais ampla na forma dissolvida, levados pelas correntezas.
O ciclo da água é essencial para todos os organismos, influenciando as taxas dos processos do ecossistema, como a produção primária e a decomposição em ecossistemas terrestres. Os principais processos desse ciclo são a evaporação da água líquida pela energia solar, a condensação do vapor de água nas nuvens e a precipitação. Além disso, a transpiração das plantas terrestres também contribui para movimentar volumes significativos de água na atmosfera. Por fim, o fluxo na superfície e nos leitos subterrâneos devolve água aos oceanos, completando assim o ciclo da água.
O carbono é essencial para a formação das moléculas orgânicas presentes em todos os organismos. Os principais reservatórios desse elemento incluem combustíveis fósseis, detritos e sedimentos de ecossistemas aquáticos, oceanos (compostos de carbono dissolvidos), biomassa animal e vegetal, e a atmosfera (na forma de CO2). As rochas sedimentares são os maiores reservatórios de carbono. Durante a fotossíntese, uma quantidade significativa de CO2 atmosférico é removida. Essa quantidade é aproximadamente igual à quantidade de CO2 adicionada à atmosfera por meio da respiração celular dos produtores e consumidores.
O nitrogênio faz parte dos aminoácidos, proteínas e ácidos nucleicos e geralmente é um nutriente limitante das plantas. As plantas podem utilizar duas formas inorgânicas de nitrogênio, a amônia e nitrato, e, algumas formas orgânicas como aminoácidos. Diversas bactérias utilizam o nitrito e os animais só podem utilizar a forma orgânica do nitrogênio. O principal reservatório de nitrogênio é a atmosfera, composta por 80% de gás nitrogênio. Também está presente em outros reservatórios como oceanos, rios e lagos, e também na biomassa de organismos vivos. A maior rota de entrada do nitrogênio através da conversão pelas bactérias em formas que podem ser aproveitadas para sintetizar compostos orgânicos. Uma parte do nitrogênio também é fixada por relâmpagos.
O fósforo desempenha um papel fundamental na composição dos ácidos nucleicos, fosfolipídeos, ATP e outras moléculas de armazenamento de energia, além de ser um componente mineral essencial para ossos e dentes. A forma inorgânica mais importante do fósforo é o fosfato, que é absorvido e utilizado pelas plantas na síntese de compostos orgânicos. Os principais depósitos de fósforo são encontrados em rochas sedimentares de origem marinha. Além disso, existem grandes quantidades de fósforo presentes no solo, nos oceanos e nos organismos. Devido à capacidade do húmus e das partículas do solo de se ligarem ao fosfato, o ciclo de reciclagem do fosfato ocorre principalmente em nível local nos ecossistemas. A ação do clima nas rochas gradualmente adiciona fosfato ao solo, algumas vezes esse fosfato chega aos leitos subterrâneos e corpos d'água, podendo alcançar o oceano. O fosfato que é retirado pelos produtores e incorporado em moléculas biológicas pode, então, ser absorvido pelos consumidores e distribuído ao longo da cadeia alimentar. Eventualmente, o fosfato retorna ao solo ou à água por meio da decomposição da biomassa ou pela excreção dos consumidores.
Os biomas, por sua vez, são grandes áreas geográficas com características climáticas ecológicas semelhantes, abrigando uma variedade de ecossistemas. Eles são definidos por fatores como temperatura, precipitação, altitude e tipo de solo, e podem ser encontrados em diferentes partes do mundo. Os biomas têm uma importância crucial para a manutenção da biodiversidade, abrigando uma ampla variedade de espécies vegetais e animais. São exemplos de biomas a Floresta Amazônica, a Caatinga, a Tundra Ártica e a Savana Africana. Cada bioma possui uma fauna e flora específicas, adaptadas às condições ambientais características daquela região. A preservação dos biomas é fundamental para a manutenção da biodiversidade e para a regulação dos processos biogeoquímicos. A destruição dos biomas, como a Amazônia e a Mata Atlântica no Brasil, pode levar à perda de espécies, à degradação do solo, ao desequilíbrio climático e ao comprometimento dos ciclos naturais.
 
Conclusão
A interdependência dos ecossistemas, ciclos biogeoquímicos e biomas é fundamental para a saúde do planeta e a continuidade da vida. A preservação e a restauração desses elementos são urgentes para garantir a sustentabilidade do nosso planeta. Ações individuais e coletivas, como a conscientizaçãoambiental, o uso sustentável dos recursos naturais, a adoção de práticas agrícolas sustentáveis e a conservação dos biomas, são essenciais para proteger e garantir a saúde dos ecossistemas e a manutenção dos ciclos biogeoquímicos. Cabe a cada um de nós assumir a responsabilidade pela preservação desses elementos vitais, em prol de um futuro sustentável para as gerações presentes e futuras. Juntos, podemos construir um planeta mais saudável e equilibrado.
Referências Bibliográficas
CAMPBELL, et al. Biologia. 8ª Edição. Artmed, 2012.
TOWNSEND, Colin R; BEGON, Michael; HARPER, John L. Fundamentos em Ecologia. 3ª Edição. Artmed, 2010.
SANTOS, Vanessa Sardinha dos. "Ciclos biogeoquímicos"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/biologia/ciclos-biogeoquimicos.htm. Acesso em 18 de setembro de 2023.