Ciclos da matéria ou biogeoquímicos

O caminho da energia em um ecossistema é unidirecional, ou seja, tem um caminho de mão única. Por outro lado, a matéria circula entre o meio biótico e o meio abiótico, graças a presença dos decompositores. Essa circulação de matéria é chamada de ciclos da matéria ou ciclos biogeoquímicos.

Esses ciclos biogeoquímicos são primordiais para a vida e reprodução dos seres vivos. Eles são processos naturais que reciclam elementos químicos como o carbono, a água, o nitrogênio, o fósforo, entre outros elementos. Os ciclos biogeoquímicos estão relacionados com os processos geológicos, hidrológicos e biológicos do planeta Terra. A disponibilidade constante desses elementos na natureza acontece graças a passagem deles pelos seres vivos e também pelos fatores abióticos. Em um ecossistema que não sofreu ação antrópica, ou seja, um ecossistema natural sem a interferência da ação humana, esses ciclos biogeoquímicos permanecem em constante equilíbrio.

Ciclo da água

A maior parte da matéria de todos os seres vivos é constituída de água, um ser humano possui cerca de 70% do seu corpo composto pela água e uma árvore no auge de seu desenvolvimento tem por volta de 80% de água no seu corpo. Por conseguir dissolver quase todas as substâncias, a água é considerada um solvente universal. Além disso ela é capaz de realizar o transporte de substâncias nos organismos e facilitar assim as reações químicas entre elas. A água é importante também para o processo de fotossíntese, fornecendo átomos de hidrogênio para a síntese da matéria orgânica.

A maior parte da água do planeta Terra encontra-se nos oceanos, cerca de 97%, o restante é dividido entre geleiras, rios, lagos, lençóis subterrâneos e a atmosfera. Menos de 1% do total de água doce é adequada ao consumo.

A evaporação da água de lagos, rios e oceanos se dá através do calor emitido pela luz do Sol, e essa água em forma de vapor entra para a atmosfera. A respiração, a transpiração e a excreção dos seres vivos também libera vapor de água para a atmosfera. Com a formação das chuvas, a água retorna aos lagos, rios, oceanos, geleiras e para o solo. No solo ela pode se infiltrar e formar os lençóis subterrâneos.

Ciclo do carbono

Os compostos orgânicos são aqueles que possuem carbono em sua composição. Na atmosfera, encontramos o carbono em forma de dióxido de carbono (CO2). O dióxido de carbono é conhecido popularmente como gás carbônico e ele pode passar do meio abiótico para o meio biótico através dos produtores, pelo processo da fotossíntese. A fotossíntese utiliza seis moléculas de dióxido de carbono para produzir uma molécula de glicose, por isso o desmatamento contribui para o acúmulo de dióxido de carbono na atmosfera. O carbono pode ocupar diferentes níveis tróficos ao longo das cadeias alimentares e retorna ao meio abiótico pela respiração dos seres vivos, em forma de CO2, e também pela decomposição das substâncias excretadas e de organismos que morreram.

A queima de combustíveis como carvão, lenha e derivados do petróleo, como a gasolina, também liberam dióxido de carbono para a atmosfera. Uma parte do carbono não retorna ao ciclo, pois ela entra na composição de ossos e conchas, constituindo os carbonatos que os decompositores não conseguem modificar. A assimilação e a devolução de carbono para o meio abiótico são diretamente relacionadas ao fluxo de energia dos ecossistemas. Podemos perceber a partir disso que todos os ciclos se relacionam, para manter a biosfera em equilíbrio.

Ciclo do oxigênio

Esse elemento faz parte da composição da matéria orgânica dos seres vivos, ele é indispensável para a respiração dos organismos aeróbios que usam a sua forma gasosa (O2), que pode ser encontrada na atmosfera ou dissolvido na água. É através da respiração aeróbia que o oxigênio passa do meio abiótico, seja ele gasoso ou aquático, para os seres vivos. E é pelo processo de fotossíntese que o oxigênio retorna ao meio abiótico através da fotólise, ou seja, a quebra da molécula de água.

Grande parte do oxigênio da atmosfera provém da fotossíntese realizada pelo fitoplâncton (associação de algas com cianobactérias), podendo ser marinhos ou de água doce. Os animais só liberam oxigênio combinado com carbono (CO2), que é um dos produtos finais da respiração. Tanto o ciclo do carbono quanto o do oxigênio estão envolvidos nos processos fotossintéticos e respiratório dos seres vivos, isso faz com que esses dois ciclos sejam extremamente inter-relacionados.

Ciclo do Nitrogênio

O nitrogênio é um elemento químico indispensável para a vida, ele participa das moléculas proteicas e também das bases nitrogenadas dos ácidos nucléicos. Em sua forma gasosa (N2), ele constitui quase 80% do ar atmosférico, mas não pode ser assimilado diretamente pela grande maioria dos seres vivos. As plantas podem absorver o nitrogênio na forma de amônia ou de nitratos e os animais aproveitam esse elemento quando ingerem proteínas que o contém. As plantas podem obter nitratos por dois métodos distintos: a fixação biológica ou direta e a nitrificação.

Ciclo do fósforo

O fósforo é um elemento químico de extrema importância para a vida no planeta Terra, ele participa das moléculas de ácido nucleicos, DNA (ácido desoxirribonucleico) e RNA (ácido ribonucleico), e também das moléculas relacionadas a obtenção, retenção e fornecimento de energia para as células, o ATP (trifosfato de adenosina).

As plantas são as responsáveis por retirar os sais de fósforo do solo e repassar aos outros animais ao longo de cadeias e teias alimentares, dessa forma esses sais passam a fazer parte da biomassa animal. O fósforo retorna ao solo ou à água pela ação dos decompositores que reciclam a matéria orgânica morta de vegetais e animais e, os produtos de excreção dos organismos vivos, como as fezes dos animais.

No ambiente aquático, os sais de fósforo são transferidos do fitoplâncton para o zooplâncton, e a partir daí para os peixes ou aves litorâneas. O excreta dessas aves é chamado de guano e é rico em fósforo e nitrogênio, essas fezes são muito utilizadas na indústria para produção de fertilizantes. Uma parte do fósforo alcança longas profundidades no oceano, se perdendo assim do ciclo do fósforo. Quando parte desse material não é recuperada, dizemos que o ciclo é incompleto ou aberto, como é o caso do ciclo do fósforo. O ciclo de outros elementos como o cálcio, potássio e o enxofre são parecidos com o do fósforo.

Denisele Neuza Aline Flores Borges
Bióloga e Mestre em Botânica