CICLOS BIOGEOQUÍMICOS: ÁGUA, CARBONO, ENXOFRE, NITROGÉNIO, OXIGÊNIO E FÓSFORO

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EURICO ZIMBRES (2011), cita em sua obra que o ciclo hidrológico atua como um agente modelador da crosta terrestre devido à erosão e ao transporte e deposição de sedimentos por via hidráulica, condicionando a cobertura vegetal e, de modo mais genérico, toda a vida na terra. Desse modo, o ciclo da água é um fator essencial para a renovação desta e também responsável por manter a vida de diversos seres vivos, regulando a temperatura da terra, abastecendo oceanos, rios e lagos.

O ciclo hidrológico tem grande ligação com a Engenharia Civil. A utilização desse ciclo na engenharia requer concepção, planejamento, projeto, construção e operação de meios para o domínio e a utilização das águas. EDUARDO CAVALCANTI (2013) avaliou que umas das principais atuações são: Gerenciamento de bacias, inventário energético, navegação, irrigação, geração de energia, drenagem, abastecimento de água, controle de cheias, controle de poluição, controle de erosão, recreação, piscicultura, reservatórios, previsão hidrológica e barragem. Cada uma dessas atividades é realizada pela área da Engenharia civil na parte de hidráulica. Uma das mais importantes são os sistemas de abastecimento de água e de saneamento, no qual é visivelmente o aproveitamento da água da chuva, através do ciclo hidrológico. Basicamente consiste na captação de precipitações em estações de tratamento, onde existe um processo de preparação dessa água para torna-la potável para a população, após esse tratamento a água é distribuída pela rede de distribuição principal da cidade levando a todas as casas uma água potável e de qualidade. Isso está ligado diretamente ao ciclo, porque corresponde a exatamente a parte do ciclo em que ocorre a precipitação das gotículas que se acumularam através de evapotranspirações em forma de nuvens ocasionando a precipitação de tais gotículas. Uma outra forma é a irrigação de pastos e vegetações, principalmente no estado de Goiás usado na pecuária, ou seja, com a precipitação ocorre um armazenamento de água em compartimentos que mais tarde servirão para levar água até partes onde é escasso a quantidade necessária para uma vegetação ou animais de criação. A construção tanto de estações de saneamento como de irrigações está voltada para a Engenharia Civil, assim constituindo uma ligação direta entre engenharia e o ciclo da água.

Ciclo do carbono e oxigênio

Os átomos de oxigênio são encontrados na forma de gás oxigênio (O₂), que combinados com o carbono formam o dióxido de carbono (CO₂) e caso combinados com o hidrogênio formando a água (H₂O).

A reserva de oxigênio se da na atmosfera, biosfera e litosfera. O oxigênio é absorvido pelas plantas e animais pela respiração, combinando com o hidrogênio forma, então, moléculas de água nos organismos dos seres que o absorveram, voltando ao meio ambiente através da transpiração e pela excreção. Assim, torna-se matéria orgânica. A priori, o oxigênio liberado na forma de H₂O que pode ser utilizado na fotossíntese das plantas. Após a quebra dessas moléculas, ele é liberado para atmosfera em forma de gás (ROSA; MESSIAS; AMBROZINE, 2003).

O carbono encontra-se em sua maioria na atmosfera em forma de dióxido de carbono (CO₂), que tem concentração estimada de 0,04%. Na parte aquática, em especial nos oceanos, também se encontra uma fonte rica de carbono que se encontra na armazenado na forma de CO₂ dissolvido, carbonatos ou bicarbonatos além de estarem na forma de sais como o carbonato de cálcio CaCO₃. Além desses reservatórios inorgânicos, existe também o grande “pool” biológico, que é formado pelos seres vivos e depósitos fósseis, onde o carbono se encontra em sua forma orgânica. Por ser o elemento constituinte básico da matéria orgânica, as reações envolvendo a quebra dessas moléculas são fontes indispensáveis para obtenção de energia para os seres vivos. (Departamento de microbiologia UFOP, não tem o ano).

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Figura 1: Ciclo global do carbono (Andrade et al, 2003)

Nas plantas, o carbono pode seguir três caminhos principais, que é retornar a natureza pela respiração na forma de CO₂, passar para animais que tenha ele como produtor através da cadeia alimentar, e quando pela morte e decomposição dos animais ele volta a ser CO₂. Pelos animais eles retornam a natureza principalmente pela respiração na forma de CO₂, passagem para outro animal via nutrição ou pela morte e decomposição do animal, que volta na forma de CO₂ (Rosa; Messias; Ambrozini, 2003).

Basicamente, podemos dizer que os combustíveis fósseis são aqueles que se originaram de animais, vegetais e microrganismos fossilizados há milhares de anos e que sofreram transformações complexas. Acredita-se que o petróleo, por exemplo, tenha se originado de microrganismos aquáticos e o carvão mineral, de antigas plantas.

Existe também outra forma de retorno do CO₂ para a atmosfera que é por meio da queima de combustíveis fósseis. Isso acontece devido aos combustíveis fósseis serem formados pela decomposição de matéria orgânica, que é rica em carbono. Entretanto a queima desses combustíveis fósseis em excesso, tem causado um aumento no nível de CO₂ (Schalch, 2011).

A CNT, confederação nacional do transporte mostra, na tabela abaixo, a taxa de emissão de CO₂ por setor na indústria, e cabe destaque que a construção civil tem ligação direta com as indústrias como maiores emissores.

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Figura 2: Estimativa de emissão de gás carbônico pela indústria.

Ciclo do enxofre

De acordo com a SECIMA (Secretaria de Meio Ambiente, Recursos Hídricos, Infraestrutura, Cidades e Assuntos Metropolitanos) (2008), o enxofre é o 16° elemento mais abundante na crosta terrestre, ocorrendo principalmente nas rochas, na forma de sulfatos solúveis presentes na água, nos sedimentos e nos solos. O enxofre tem cor característica voltada para um tom amarelado, no qual se queima com facilidade. Assim, ele está presente na produção de fertilizantes, corantes e explosivos. Segundo PAULO JUBILUT (2012), tal elemento é essencial para a vida dos seres, pois faz parte de moléculas de proteínas vitais para o corpo humano. Nesse sentido, a natureza recicla enxofre sempre que um animal ou planta entra em decomposição. Por tudo isso é necessário a existência do ciclo do enxofre, pois é essencial para manutenção da vida dos seres na terra, porém afeta a terra