Visão geral de ciclos biogeoquímicos

RKA - Vamos falar um pouco sobre os ciclos biogeoquímicos. O termo biogeoquímico, parece muito extravagante. Mas, na verdade ele apenas se refere a ciclos que envolvem diferentes moléculas, que são essenciais para a vida. E como essas moléculas circulam em um ecossistema, e em toda a nossa biosfera. E as moléculas que nos interessam são constituídas de um ou vários elementos. Que são elementos como a água, oxigênio e hidrogênio, fazem parte de vários organismos vivos. Muitos deles, parte da biomassa. A água é um elemento essencial que está envolvido na vida, como a gente conhece. A gente vai falar, também um pouco, sobre o carbono que pode ter diversas formas. E quando pensamos em ciclos biogeoquímicos. Há dióxido de carbono no ar, há o carbono nas moléculas orgânicas que formam a maior parte da massa da vida como a gente conhece. E também, há elementos que a gente às vezes não dá muita atenção, que é o nitrogênio e o fósforo. E você pode dizer: ok, a maior parte das moléculas orgânicas são formadas por carbono e hidrogênio, e até oxigênio, mas e o fósforo? Lembre-se de quando foi falado sobre o DNA, o ácido desoxirribonucleico. A gente está falando das bases de nitrogênio. As suas guaninas e adeninas, e todos esses componentes que falamos sobre o DNA, envolvem nitrogênio. E há outras moléculas, os aminoácidos, que formam proteínas, que também envolvem nitrogênio. Quanto ao fósforo, tem o ATP, adenosina trifosfato, que é uma molécula essencial à vida, e aquela molécula principal da estrutura de apoio de DNA. Então, esses são todos elementos essenciais à vida. E a chave disso é que todos eles são reciclados. E são reciclados através dos ciclos biogeoquímicos. Nós falamos sobre como a energia flui em um ecossistema. Ela pode começar como a luz do sol e, com o tempo, ela se transfere de uma forma para outra até que ela é dissipada como calor. Nós falamos sobre como a energia flui um ecossistema, e como ela pode começar, a partir da luz do sol, ser transferida de uma forma de vida para outra, e até mesmo, ser dissipada na forma de calor. Mas a matéria, as moléculas, essas moléculas aqui mencionadas, elas estão sempre aí, elas são sempre recicladas. Há uma forma original. Alguns meteoritos atingem o planeta de vez em quando, e eles trazem formas. Mas a maior parte da matéria ao nosso redor, estava aqui desde quando a terra foi formada. Essas moléculas foram formadas no interior de estrelas, a partir de reações de fusão, há bilhões e bilhões de anos atrás. Então, toda a vida, tudo que vimos até agora na história da terra, em sua maioria, são formadas por moléculas recicladas muitas e muitas vezes. E quando pensamos em ciclos biogeoquímicos, nós pensamos em coisas como, por exemplo, se falamos de água, nós vamos pensar no ciclo da água. E nós temos um vídeo inteiro falando sobre isso. Mas para a gente pensar aqui em uma versão super curta e rápida. Você pode ter a água armazenada em diferentes formas. Um pouco de água, pode evaporar com calor, ficando aí disponível como vapor de água. Eventualmente, ela se condensa na forma de nuvens, e se transforma em chuva. Ao longo do caminho, pode haver animais que têm acesso a essa água fresca. Nós também temos organismos que veem a água como parte de seu ecossistema. Mas a gente vai falar disso em outro vídeo. Você também pode ouvir algo sobre o carbono, e sobre o ciclo do carbono. Vamos pensar o seguinte: Vamos dizer que isso aqui é um chão. E que nesse chão há uma planta. Vamos desenhar uma planta bem aqui. Um produtor primário. Um ser autótrofo, do qual nós já falamos. Vamos dizer o que a gente já falou no vídeo sobre ecossistemas. Essa é uma planta que está crescendo. Então, ela absorve a luz do sol que é energia. Ela usa essa energia para fixar carbono. O carbono que está formando a planta. Ele não está surgindo do nada, ele está sendo reciclado. Ele está sendo reciclado a partir do dióxido de carbono. Dióxido de carbono esse, que está no ar, na forma de CO₂. E que as plantas utilizam e fixam um pouco desse carbono. Então parece que essa planta está crescendo. Não fica muito claro de onde toda essa massa está vindo, mas ela está literalmente vindo do ar. A planta ainda pode ser capaz de pegar alguns nutrientes. Especialmente o nitrogênio e o fósforo que estão presentes aqui no solo. Mas uma vez que essas plantas fixam todo esse carbono, um pouco é armazenado em sua biomassa. Então, ela vai armazenar um pouco desse carbono na sua biomassa. Algumas vezes a planta morre, e ela é enterrada. E se há pressão suficiente, ela se torna um hidrocarboneto. Então, quando você abastece o seu carro, o combustível é, na verdade, energia armazenada de plantas mortas há muito tempo atrás, que foram enterradas e transformadas nessa forma aí que é usada para você abastecer o seu carro. Mas, isso tudo aí é essencialmente plantas que por meios da fotossíntese armazenaram a energia, morreram, e essa energia não se dissipou. E nós já falamos sobre isso, como os animais comem essas plantas. Então vou tentar desenhar aqui, um animal comedor de plantas. Imagina que isso aqui é um coelho. Este coelho come as plantas. Então, aqui ele come plantas. Ou essa planta mesmo. Quando o animal come a planta, ele está usando parte do carbono que foi fixado por essa planta para formar sua própria biomassa. Mas a outra parte, ela é metabolizada. E a energia dessa metabolização é armazenada nas ligações químicas que ele utiliza para viver, para crescer e para se mover. Enquanto faz isso, o animal também respira CO₂. Ele expira CO₂ e põe esse CO₂ de volta no ambiente. Isso aqui é uma grande simplificação do ciclo do carbono. Mas é a ideia geral. E uma hora esse animal morre. E quando ele morre, ele pode ser consumido por outros indivíduos. Esses indivíduos são, por exemplo, esses organismos são chamado decompositores, que podem fazer uso dessas ligações químicas, que os produtores primários fizeram utilizando a energia do sol, que esses consumidores aqui consumiram, mas não utilizaram, e que ficou contida em sua biomassa, e eles podem liberar, então, mais CO₂. Que eventualmente, vai ser fixado por um outro produtor primário. E há ciclos similares. Quando a gente fala de fósforo e de nitrogênio. Esses ciclos muitas vezes envolvem bactérias fixadoras de nitrogênio, e fixadores de fósforo do ar. Que torna esses elementos disponíveis no solo para os produtores primários, por exemplo, que participam do ciclo de carbono. O nitrogênio não ganha muita atenção, mas ele é, na verdade, o gás em maior quantidade na nossa atmosfera. E então ele está ao seu redor exatamente nesse momento enquanto você está aí respirando. Nós respiramos muito nitrogênio. Mesmo ele não tendo um papel tão importante como, por exemplo, o oxigênio. O oxigênio está no ar. O oxigênio molecular. Ou quando a gente expira o dióxido de carbono. Mas ele também é muito importante. E isso talvez te dê uma base de como toda a matéria é reciclada. Como a energia flui pelos ecossistemas incluindo o maior ecossistema na terra, que é a nossa biosfera. Você tem a matéria continuamente sendo reciclada. E a ciclagem dessa matéria, nós chamamos de ciclos biogeoquímicos.