J Fernandes | comentários
Fluxos de energia, ciclo do carbono e o desenvolvimento sustentável
GUARATINGUETÁ, 17/05/2017
1) FLUXOS DE ENERGIA
Os seres autótrofos sintetizam seu alimento através da fotossíntese ou da quimiossíntese. A energia luminosa do Sol é fixada por eles e é transmitida aos demais seres, sob a forma de energia química.
No entanto, essa energia diminui a cada nível trófico, pois é utilizada nos processos vitais ou perdida na forma de calor. Na transferência de energia não há reaproveitamento. Sendo assim, ela é unidirecional e nomeada Fluxo de Energia.
As transferências de energia geralmente são representadas por gráficos que relacionam os níveis tróficos e a quantidade de energia. Como esta diminui a cada nível, o gráfico possui um formato piramidal.
Como esquematizado na pirâmide, os organismos podem ser classificados em:
2) Consumidores são organismos heterótrofos, podem se alimentar diretamente dos produtores (consumidor primário) ou de outros consumidores (consumidor secundário, terciário, etc.).
3) Decompositores se alimentam de organismos mortos liberando a matéria orgânica de volta ao ambiente.
Como a matéria orgânica pode ser reciclada, fala-se em ciclo da matéria e ciclos biogeoquímicos. Neste caso, trata-se especificamente do Ciclo do Carbono.
2) Ciclo do Carbono
O ciclo do carbono ocorre entre os principais reservatórios de carbono da Terra, ou seja, locais que removem e armazenam o carbono: a atmosfera, a terra e os oceanos. O ciclo global do carbono é formado por dois ciclos que acontecem em diferentes velocidades: o ciclo biogeoquímico e o ciclo biológico.
2.1) Ciclo biogeoquímico do Carbono
Regula a transferência do carbono entre a atmosfera e a litosfera (oceanos, rioa e solos). O CO2 que é solúvel em água, é trocado entre a atmosfera e a hidrosfera pelo processo de difusão, esta troca é contínua até o estabelecimento de um equilíbrio entre a quantidade de CO2 na atmosfera acima da água e a quantidade de CO2 na água. Uma outra maneira de troca de carbono é encontrada no ciclo do carbono-silicato que contribuir com aproximadamente 80% do total de CO2 trocado entre a parte sólida da litosfera e a atmosfera. O CO2 atmosférico dissolve-se na água da chuva, produzindo H2CO3. Essa solução ácida, nas águas superficiais ou subterrâneas, facilita a erosão das rochas silicatadas (Si é o elemento mais abundante da crosta terrestre). O intemperismo e a erosão provocam a liberação dos íons Ca2+ e HCO3-, que podem ser lixiviados para os oceanos. Os organismos marinhos assimilam Ca2+ e HCO3- e os usam para construção de suas conchas carbonatadas. Quando esses organismos morrem, as conchas depositam-se, acumulando-se como sedimentos ricos em carbonatos. Esse sedimento de fundo, participando do ciclo tectônico, pode migrar para uma zona cuja pressão e calor fundem parcialmente os carbonatos. A formação desse magma libera CO2 que escapa para a atmosfera pelos vulcões. Podendo se combinar novamente com a água da chuva, completando o ciclo.
2.2) Ciclo biológico do Carbono
2.2.1) Ciclo biológico em meio terrestre
O dióxido de carbono é removido da atmosfera principalmente pela fotossíntese das plantas terrestres, sendo devolvido à atmosfera por meio da respiração de plantas, animais e microrganismos. Os animais realizam apenas a respiração, liberando o CO2 na atmosfera, e obtêm o carbono de que precisam de forma direta se herbívoros, ou de forma indireta se forem carnívoros. Depois de mortos, tanto animais quanto vegetais, sofrem a ação dos decompositores. Se a decomposição de sua matéria orgânica for total, há liberação de gás carbônico, gás metano e água, e se for parcial, há transformação em material combustível (petróleo e carvão). A matéria combustível, quando queimada, devolve o carbono na atmosfera na forma de CO2. Ou seja, o carbono fixado por fotossíntese, mais cedo ou mais tarde retorna à atmosfera pela decomposição da matéria orgânica morta. As florestas do mundo não são apenas os principais consumidores de dióxido de carbono em terra, mas também representam o principal reservatório de carbono fixado biologicamente (formação de biomassa). As florestas contêm entre 400 e 500 bilhões de toneladas de carbono, ou aproximadamente, dois terços da quantidade presente como dióxido de carbono na atmosfera (700 bilhões de toneladas). O ciclo do carbono revela dados e quantidades verdadeiramente surpreendentes. Está provado que uma determinada molécula de CO2 da atmosfera entra em uma certa estrutura vegetal uma vez a cada 200 anos e que todo o oxigênio do ar é renovado pelos vegetais de 2000 em 2000 anos. Em épocas recentes, as atividades humanas, como o desmatamento e a utilização de combustíveis fósseis, têm contribuído significativamente para a alteração do reservatório de CO2 atmosférico, por exemplo, nos últimos 40 anos, os níveis de CO2 elevaram-se em 12%.
2.2.2) Ciclo biológico em meio aquático
O ciclo do carbono tem uma renovação mais lenta e um tempo de residência maior do que o ciclo da água. A maior parte do carbono em meio aquático encontra-se sob a forma de carbonatos dissolvidos na água dos mares profundos. Além dos carbonatos dissolvidos, o carbono pode estar estocado em grandes quantidades nos sedimentos marinhos que formam os precursores do petróleo. Existem ainda consideráveis quantidades de carbono orgânico e particulado nas águas dos mares. Todo esse carbono é continuamente reciclado dentro da cadeia planctônica (fitoplâncton, zooplâncton) e também envolvendo o nécton que o devolve ao compartimento inorgânico via respiração.
3) Desenvolvimento sustentável e o ciclo do carbono
As ações antropogênicas influenciam no ciclo do carbono uma vez que retira essa substância armazenada nos depósitos fósseis numa velocidade superior à da absorção do carbono pelo ciclo, sendo este um mecanismo de retorno do carbono ao meio ambiente na forma de CO2, CO e outros gases.
O aumento do efeito estufa e consequente aumento da temperatura do planeta é resultado direto do desequilíbrio bioquímico na atmosfera do planeta, principalmente dos fluxos, processos e reservatórios do ciclo do carbono, pois ele é a principal forma pela qual o meio ambiente faz transferências e armazenamentos energéticos do carbono na natureza.
Essas ações estão relacionadas com a extração e combustão de combustíveis fosseis (petróleo e carvão, por exemplo), desmatamentos, etc.
Citar que o CO2 retem calor e por isso contribui para o aumento da temperatura do planeta. E reduz a capacidade de absorção ao mesmo tempo em que aumenta a emissão de carbono.