Ciclo da água e ciclo do carbono

O Ciclo da Água

Os fatores climáticos (vegetação, relevo, temperatura, umidade, ventos, etc.) mantêm um dinâmico processo de evaporação e condensação da água dos rios, lagos, mares e oceanos. Os animais eliminam, através de variadas formas excretórias, parte da água que ingerem como componente vital. O mesmo ocorre com as plantas através da transpiração, principalmente foliar. Apresenta-se numa reciclagem vital para os seres vivos do planeta.

A água absorvida ou ingerida pelos seres vivos participa do seu metabolismo e depois acaba retornando para o ambiente - grande ciclo. Como solvente universal ela é veículo líquido que garante a solubilidade para absorção de sais pelas raízes das plantas, transporte das seivas, sangue e linfa e é, ainda, garantia para que as reações metabólicas ocorram - sempre em solução - dentro dos seres vivos. A água recolhe os excretas celulares (catabólitos) e elimina-os através de órgãos específicos - pulmões, brânquias etc. Por apresentar alto calor específico, contribui para o equilíbrio termorregulador dos seres vivos - circulação, suor etc. - impedindo variações danosas da temperatura corporal.

No pequeno ciclo, a água de rios, lagos, oceanos, geleiras e até a contida no solo sofre evaporação devido ao calor ambiental e passa para a forma gasosa, originando as nuvens. Em consequência dessa condensação que o vapor sofre nas camadas mais altas e frias da atmosfera, sob forma líquida - chuvas - a água voltará à crosta terrestre.

Rios, lagos e oceanos não são os únicos mananciais de água. Ela embebe-se no solo, forma lençóis subterrâneos e constitui mais da metade do peso do corpo dos seres vivos.

O Ciclo do Carbono

Todos os compostos orgânicos metabolizados (anabolizados) pelos seres vivos autótrofos e heterótrofos dependem do carbono presente na atmosfera sob a forma de CO₂. Os produtores (fotossintetizadores) terrestres ou aquáticos utilizam o CO₂ para a produção da matéria orgânica alimentar onde estará armazenada a energia solar. Os consumidores herbívoros ao adquirir essa matéria orgânica vão digeri-la para retirar a energia necessária às atividades metabólicas vitais.

O carbono é eliminado pelos seres vivos como produto da respiração ou fermentação celular. A matéria orgânica ingerida, mas não absorvida é eliminada como fezes e juntamente com a matéria orgânica morta será enzimaticamente reciclada pelos decompositores (bactérias e fungos).

Após a morte dos organismos, a matéria que os compõe é degradada, e os elementos químicos que dela fazem parte retornam ao ambiente, onde serão reaproveitados por outros seres vivos. Fala-se, assim, em ciclos biogeoquímicos, ressaltando o fato de que os elementos químicos circulam entre os seres vivos e a Terra.

Se não houvesse essa reciclagem - reaproveitamento de materiais de geração em geração - em breve seriam esgotados os elementos disponíveis para constituir novos seres vivos. Os fungos e bactérias decompositores desempenham papel fundamental no processo de reciclagem dos elementos químicos na natureza.

Sob três formas o carbono sai da matéria orgânica e volta a fazer parte do ambiente abiótico:

a) pelas oxidações que se processam durante a respiração celular.

b) pela putrefação (decomposição) da matéria orgânica morta, promovida principalmente por bactérias e fungos saprófitos, que têm enzimas capazes de realizar a sua reciclagem.

c) pela queima dos combustíveis orgânicos, como lenha, carvão e derivados do petróleo. As indústrias e os veículos automotivos também eliminam o CO₂ resultante da queima do carbono combustível fóssil (carvão e petróleo).

Como as reações de fotossíntese são mais intensas do que as de respiração, as plantas são produtoras de oxigênio, enquanto os animais fornecem maciçamente dióxido de carbono (CO₂). Os dois processos mantêm esses gases em equilíbrio ecológico na atmosfera, mas o rápido desmatamento e a queima de combustíveis fósseis, típicos da época atual, já produziram um aumento perceptível do teor do dióxido de carbono na atmosfera.

Há boa quantidade de carbono que permanece, por longo tempo, à margem do ciclo de transformações. As plantas mortas que caem dentro dos pântanos, misturadas com detritos minerais resultantes de erosão, ficam em grande parte preservadas da oxidação total por escassez de oxigênio. Sua decomposição é lenta, e grande parte do carbono, em vez de oxidar-se totalmente, dando CO₂, fica soterrada, sob forma de carvão (carbono impuro).

O carvão oriundo de florestas que foram cobertas por mares rasos, no período Carbonífero, livrou-se da oxidação total e, portanto, permaneceu fora do ciclo de transformações, por cerca de 300 milhões de anos, até que o homem começou a arrancá-lo da terra e queimá-lo em máquinas e fornalhas. Também o petróleo se originou, há milhões de anos, pela decomposição parcial de seres vivos que habitaram os mares antigos.

Os combustíveis fósseis, como o petróleo e o carvão mineral, puderam se formar e chegar até nossos dias em virtude de falhas na ação dos decompositores. Ficaram submetidos a condições especiais, isto é, estiveram protegidos entre sedimentos isentos de microrganismos. A energia que eles contêm foi originalmente captada da luz solar através da fotossíntese, milhões de anos atrás.

O oxigênio acompanha o carbono em quase todas as passagens do ciclo. Na atmosfera, o carbono está sempre combinado com o oxigênio, no CO₂. No corpo dos seres vivos, o oxigênio está integrado às moléculas orgânicas. É com o hidrogênio, no entanto, que o oxigênio estará em maior associação, formando a água (H₂O).

O oxigênio realiza ciclo complexo, uma vez que esse elemento é utilizado e liberado pelos seres vivos em diferentes formas de combinação química. O principal reservatório de oxigênio para os seres vivos é a atmosfera, onde ele se encontra sob forma de gás oxigênio (O₂) e de gás carbônico (CO₂).

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