Ciclos biogeoquímicos: Parte 1 - Ciclo do Carbono

Por Juliana Leonel


​Ciclos biogeoquímicos são os processos pelos quais elementos passam pela biosfera, atmosfera, litosfera e hidrosfera. O mais conhecido possivelmente seja o da água, mas ​há outros, como o ciclo do carbono (C), nitrogênio (N), fósforo (P), sílício (Si), enxofre (S), ferro (Fe) etc.


Alguns termos importantes quando falamos dos ciclos biogeoquímicos são: reservatório, fluxo e tempo de residência. Reservatório é cada um dos compartimentos que compõem o ciclo; sedimento marinho, biota e coluna d'água são exemplos de reservatórios. Fluxo é a quantidade da substância que entra (ou sai) do compartimento por unidade de tempo; por exemplo, 500 tonelada​s​ de C por ano. E o tempo de residência é o período médio que cada partícula da substância reside no compartimento. Para calcular o tempo de residência basta dividir o tamanho do compartimento pelo fluxo de entrada ou de saída. Os reservatórios podem ter tamanhos, fluxo e tempo de residência variados.


Um dos ciclos mais importantes é o do carbono. Ele contribui para a manutenção do clima na Terra (ao longo do período geológico os momentos de resfriamento ou aquecimento ocorreram por desequilíbrios nesse ciclo), além de ser responsável pelo tamponamento da água do mar e fonte de energia para a vida terrestre.


O ciclo do carbono pode ser dividido em ​dois subciclos que se ligam pela incorporação de carbono (seja orgânico ou inorgânico) nas rochas sedimentares e pelo seu intemperismo:

a) ciclo curto (ou bioquímico)

b) ciclo longo (ou geológico)


Representação dos subciclos do carbono: ciclo bioquímico (curto) e

ciclo geoquímico (longo)


O ciclo curto ​engloba a produção ​​da​ matéria orgânica​,​ pela fotossíntese ou quimiossíntese​,​​ através da assimilação do carbono inorgânico pelos organismos autotróficos para a produção de matéria orgânica​. Além disso, ele envolve a degradação da biomassa para carbono inorgânico (CO2). A meia vida desse ciclo varia de poucos dias até décadas. Já o ciclo longo (ou geoquímico), como o nome sugere, tem meia vida muito maior, chegando até a milhões de anos. Ele inclui a incorporação do C (seja na forma de matéria orgânica ou carbonato de cálcio) nas rochas sedimentares​, seu retrabalhamento (que pode levar a formação de combustíveis fósseis) e o retorno desse C à atmosfera (como CO2, CH4, CO etc), seja pela erosão das rochas ou pela queima de combustíveis fósseis. Embora o ciclo geoquímico do C seja quantitativamente o mais importante (as rochas sedimentares são o maior reservatório de C na Terra), todo a matéria orgânica (=carbono orgânico) e o carbonato (=carbono inorgânico) é originário do subciclo bioquímico.


O oceano representa o maior reservatório biologicamente ativo no ciclo do C, contendo 50 vezes mais C que a atmosfera e 70 vezes mais que a vegetação terrestre. Por ser o maior de todos os reservatórios, o oceano controla as quantidades de carbono na atmosfera, o que impacta diretamente o clima em escalas intermediárias. Estudar os fluxos de carbono no oceano nessas diferentes escalas de tempo e espaço é essencial para a compreensão da dinâmica do clima global e para fazer projeções futuras, dado esse momento tão delicado no qual vivemos imersos em mudanças climáticas.


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