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Ciclo biogeoquímico

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Enxofre é um dos constituintes de muitas proteínas, vitaminas e hormônios. Recicla como outros ciclos biogeoquímicos.

Os passos essenciais da ciclo de enxofre são:

  • Mineralização do enxofre orgânico na forma inorgânica, sulfeto de hidrogênio: (H2S)
  • Oxidação de sulfeto e enxofre elementar (S) e compostos relacionados ao sulfato (SO42-).
  • Redução de sulfato em sulfeto.
  • Imobilização microbiana dos compostos de enxofre e subsequente incorporação na forma orgânica de enxofre

Estes são frequentemente denominados da seguinte forma:

Redução assimilativa de sulfato, em que sulfato (SO42-) é reduzido a grupos sulfidrila orgânicos (R-SH) por plantas, fungos e vários procariontes. Os estados de oxidação do enxofre são +6 em sulfato e -2 em R-SH.
Dessulfuração, em que moléculas orgânicas contendo enxofre podem ser dessulfuradas, produzindo gás sulfeto de hidrogênio (H2S), estado de oxidação = -2.
Oxidação de sulfeto de hidrogênio, produz enxofre elementar (So), estado de oxidação = 0. Essa reação é realizada pelas bactérias fotossintéticas de enxofre verde e púrpura e alguns quimiolitotróficos (organismos que utilizam compostos inorgânicos para a produção de ATP).
Mais distante oxidação de enxofre elementar por oxidantes de enxofre produz sulfato.
Redução dissimilativa de enxofre, em que o enxofre elementar pode ser reduzido a sulfeto de hidrogênio.
Redução dissimilativa de sulfato, em que os redutores de sulfato geram sulfeto de hidrogênio a partir de sulfato.

O impacto humano no ciclo do enxofre ocorre principalmente na produção de dióxido de enxofre (SO2) da indústria (como a queima de carvão) e o motor de combustão interna. O dióxido de enxofre pode precipitar em superfícies onde pode ser oxidado em sulfato no solo (também é tóxico para algumas plantas), reduzido em sulfeto na atmosfera ou oxidado em sulfato na atmosfera como ácido sulfúrico, um componente principal da chuva ácida .

Ciclo da água

o ciclo da águaconhecido tecnicamente como ciclo hidrológico-é a circulação contínua de água na hidrosfera da Terra e é impulsionada pela radiação solar. A hidrosfera inclui a atmosfera, a terra, as águas superficiais e as águas subterrâneas. À medida que a água se move ao longo do ciclo, ela muda de estado entre as fases líquida, sólida e gasosa. A água se move através de diferentes reservatórios, incluindo oceano, atmosfera, água subterrânea, rios e geleiras, pelos processos físicos de evaporação (incluindo a transpiração da planta), sublimação, precipitação, infiltração, escoamento superficial e fluxo subterrâneo.

Precipitação, que é a queda da água sob qualquer forma na terra; infiltração, qual é o processo no qual a água é absorvida no solo (também pode fluir da superfície chamada superfície escorrida); evaporação ou transpiração, que ocorre quando a água é aquecida e se transforma em vapor d'água ou quando as plantas a usam e a emitem como vapor d'água, respectivamente; e condensação, que ocorre quando o vapor de água esfria e forma nuvens. Esse processo é repetido novamente.

A quantidade total, ou massa, de água no ciclo da água permanece essencialmente constante, assim como a quantidade de água em cada reservatório do ciclo da água. Isso significa que a taxa de água adicionada a um reservatório deve ser igual, em média, ao longo do tempo, à taxa de água que sai do mesmo reservatório. O maior reservatório é a coleta de oceanos, representando 97% da água da Terra. A próxima maior quantidade (2%) é armazenada na forma sólida nas calotas polares e nas geleiras. A água contida em todos os organismos vivos representa o menor reservatório.

O volume de água nos reservatórios de água doce, particularmente aqueles disponíveis para uso humano, são importantes recursos hídricos.

O tempo de permanência de uma molécula de água em um reservatório específico varia muito da ordem de segundos a horas e dias (como na evaporação da precipitação) a escalas de tempo muito mais longas de milhares de anos. As águas subterrâneas podem passar mais de 10.000 anos no subsolo antes de partir, e a água do oceano pode chegar aos mil anos.

Ciclo de hidrogênio

O hidrogênio é um componente essencial de muitos ciclos biogeoquímicos, incluindo o ciclo da água, ciclo do carbono, ciclo do nitrogênio e ciclo do enxofre. Como o hidrogênio é um componente da molécula de água, o ciclo do hidrogênio e o ciclo da água estão profundamente ligados. As plantas também recombinam água e dióxido de carbono do solo e da atmosfera para formar glicose em um processo conhecido como fotossíntese. Se a planta é consumida, as moléculas de hidrogênio são transferidas para o animal em pastejo. A matéria orgânica é então armazenada no solo quando a planta ou animal morre, e as moléculas de hidrogênio são liberadas de volta na atmosfera por oxidação.

Referências

  • Cloud, P. e A. Gibor. 1970. O ciclo do oxigênio. Americano científicoSetembro: 110-123.
  • Morris, R.M. 2006. OXISFERA: Um Guia para Iniciantes no Ciclo Biogeoquímico do Oxigênio Atmosférico. Recuperado em 6 de novembro de 2007.
  • Walker, J. C. G. 1980. O ciclo do oxigênio no ambiente natural e os ciclos biogeoquímicos. Berlim: Springer-Verlag.

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