Ciclos Biogeoquímicos - Ciclo da Água

INTRODUÇÃO: 

Como visto no post “Fluxo de Energia e Matéria no Ecossistema”, existe um fluxo de matéria nos ecossistemas, resultado das relações alimentares entre os organismos. Os elementos químicos que são utilizados pelos organismos são transferidos nessas relações e se movimentam no meio biótico do ecossistema. No entanto, estes elementos não permanecem somente como parte dos seres vivos, mas integram também o meio abiótico. 

A composição química da terra permanece praticamente constante com o passar do tempo, no entanto, os elementos e substâncias químicas do planeta se movimentam e sofrem transformações. Os seres vivos necessitam de diversas substâncias para sua sobrevivência, as quais são obtidas do meio abiótico ou do consumo de outros seres vivos. Quando um organismo absorve um nutriente do meio abiótico, ele está promovendo a entrada deste no meio biótico. No entanto, em determinado momento, este mesmo elemento pode ser devolvido ao meio abiótico, fechando assim um ciclo. 

Um ciclo biogeoquímico é o percurso realizado por um elemento químico essencial a vida no meio ambiente, incluindo tanto sua passagem pela matéria orgânica quanto pela matéria inorgânica. Neste post explicarei os principais processos envolvendo o ciclo dos principais elementos essenciais a vida. 

Lembre-se que a matéria nunca é perdida e que a composição química do planeta é constante. Os elementos são reciclados pelos organismos, transitando entre o meio biótico e abiótico, e entre um organismo e outro. A mesma molécula de água que um dia esteve no sangue de um dinossauro, pode estar congelada numa geleira, pode estar numa gota de chuva, pode estar no citoplasma de uma bactéria ou mesmo, pode estar em você agora.

EQUILÍBRIO: 

Os elementos químicos estão em constante intercâmbio entre o meio biótico e abiótico. Geralmente, existe um equilíbrio nessa transferência, de maneira que a composição de ambos os meios permanecem constantes. O entendimento dos ciclos biogeoquímicos é essencial na compreensão dos atuais problemas ambientais, já que vários destes são causa ou conseqüência de um desequilíbrio nestes ciclos.

CICLO DA ÁGUA (H2O):

Também chamado Ciclo Hidrológico. 

O planeta Terra possui cerca de 2/3 de sua superfície coberta por oceanos, que representam o maior reservatório de água do planeta, contendo aproximadamente 97% da água mundial. As geleiras polares abrigam cerca de 2%, os rios e lagos (incluindo os lençóis freáticos) 1%, e a atmosfera 0,001%. Nos oceanos, rios e lagos, a água se encontra em estado líquido; nas geleiras, em estado sólido; e na atmosfera, em estado gasoso. O Ciclo da Água ocorre pelo fluxo da água entre estes ambientes. 

Abaixo, um esquema do Ciclo Geológico da Água e seus principais processos. Lembrem-se que o ciclo geológico não considera a passagem desta substância pelos seres vivos: 

Ciclo Geológico da Água

Evaporação: 

É o processo, através do qual, a água é transferida da hidrosfera (oceanos, geleiras, rios, lagos, etc...) para a atmosfera. O principal fator causador da evaporação é a energia proveniente da luz solar que provoca a mudança de estado da água, do líquido para o gasoso. A maior parte da água que evapora é proveniente dos oceanos, já que estes são os maiores reservatórios desta substância. 

A passagem da água do estado sólido diretamente para o estado gasoso é chamada “sublimação”. Este processo, no entanto, possui pouco impacto no ciclo e foi, por isso, desconsiderado no esquema. 

Precipitação: 

É o processo, através do qual, a água é transferida da atmosfera para a hidrosfera. 

O vapor d’agua, resultante da evaporação, tende a subir em meio à atmosfera, encontrando condições de pressão e temperaturas mais baixas. Isto provoca a condensação, ou seja, a formação de gotículas d’agua, as quais formam as nuvens e nevoeiros. Estas gotículas, posteriormente podem formar gotas maiores e pesadas, que caem, geralmente, na forma de chuva. Além das chuvas, a neve, o granizo e até mesmo o orvalho são formas de precipitação da água atmosférica. 

A maior parte da precipitação ocorre sobre os oceanos, já que estes apresentam a maior superfície. 

Congelamento: 

Provoca o fluxo de água dos oceanos, lagos, rios e lençóis para as geleiras. É influenciado pelas condições ambientais, tais como temperatura e insolação. 

Derretimento: 

O derretimento do gelo resulta no fluxo de água das geleiras para os oceanos ou rios. Esse processo é altamente influenciado pela energia solar, já que esta provoca a mudança de estado físico da água, de sólida para líquida. 

A quantidade de água acumulada nas geleiras depende do balanço entre congelamento e precipitação, e derretimento. O acúmulo de água nas geleiras varia de maneira anual, pelas estações do ano, mas também em largas escalas de tempo sendo mais intenso nas chamadas “eras do gelo”. 

Escoamento: 

A chuva que cai sobre o ambiente terrestre pode seguir dois percursos: se infiltrar na terra ou escorrer pela superfície. 

Quando a água se infiltra na terra ela pode ser incorporada nos lençóis freáticos, que são grandes massas de água localizadas abaixo da superfície. Esses lençóis podem aflorar posteriormente formando nascentes, e são essenciais na manutenção do nível d’agua dos rios e lagos. 

Quando a água não se infiltra, ela “escorre” pela superfície, formando enxurradas. Essa enxurrada pode posteriormente desaguar num rio e este seguir até desaguar em algum oceano. Esse processo é denominado escoamento superficial e resulta na transferência de água dos rios e lençóis freáticos para os oceanos. 

CICLO BIOGEOQUÍMICO DA ÁGUA: 

A importância da água para a manutenção da vida no planeta é óbvia. A água é essencial na manutenção de funções vitais aos seres vivos, tais como circulação de nutrientes, excreção e regulação da temperatura, sendo um dos principais componentes dos organismos. Além disso, uma infinidade de seres habita ambientes aquáticos ou necessita deles para a reprodução. 

Abaixo, um esquema destacando os processos biológicos que participam do ciclo biogeoquímico da água: 

Ciclo Biogeoquímico da Água

Evapotranspiração: 

A evapotranspiração é a evaporação da água presente em organismos vivos. Esse processo provoca o fluxo de água do ciclo biológico para o ciclo geológico, ou seja, dos seres vivos para o ambiente. Embora a transpiração, quando em excesso, cause malefícios aos organismos, geralmente ela possui importante função no controle da temperatura corporal, principalmente de animais, e no controle da absorção de água e sais minerais por plantas. 

Absorção e consumo de água: 

São os processos pelo qual a água entra no Ciclo Biológico. Ou pela absorção da água no solo, realizada pelas raízes das plantas e pelos fungos, ou pelo consumo direto da água pelos animais e outros seres vivos. 

A quantidade de água consumida pelos seres vivos é muito pequena em relação ao total presente no planeta. No entanto, grande parte desse total não está disponível a todos os seres vivos, devido ao congelamento, poluição ou salinidade. Assim, a água oceânica está plenamente disponível para o consumo de um peixe marinho, porém não é própria para o consumo de um mamífero terrestre. 

Consumo: 

No tópico anterior eu falei em consumo de água, ou seja, a obtenção de água pelos seres vivos diretamente dos rios e lagos. Neste, me refiro à interação ecológica em que um ser vivo consome outro. 

O consumo provoca o fluxo da água dentro do próprio ciclo biológico. Um consumidor, ao ingerir outro ser vivo, está absorvendo parte da água que estava presente neste e promovendo a movimentação desta na cadeia alimentar. 

Excreção: 

Boa parte dos seres vivos utiliza a água como meio para excretas, eliminando esta no ambiente e criando fluxo do ciclo biológico para o geológico. 

INFLUÊNCIAS ANTRÓPICAS NO CICLO DA ÁGUA: 

O derretimento é um processo natural integrante do ciclo da água e geralmente é compensado pelo processo de congelamento, não alterando assim a quantidade de água nas geleiras. 

No entanto, atualmente o aquecimento global tem provocado uma aceleração desse processo e uma diminuição do congelamento, resultando na diminuição da quantidade total de água nas geleiras e aumento no nível dos oceanos. Esse fenômeno pode provocar, nos próximos anos, a submersão de grandes áreas oceânicas e de várias ilhas, impactando tantos os ambientes naturais quanto as atividades humanas nessas áreas. 

Outras influências humanas sobre o ciclo da água incluem a impermeabilização do solo, impedindo o processo de infiltração, a drenagem e uso dos lençóis freáticos, e a drenagem ou o represamento de rios atuando assim sobre o processo de escoamento.

Rafael Pinheiro - Biologia no Ensino Médio (www.bionoem.blogspot.com)