15/01/2014

Ciclos Biogeoquímicos

SO42-

Ciclo do Carbono
Apenas 1,5% do C está na biosfera – porém, é o C móvel, ao cont...
15/01/2014

Fixação/liberação de C
CO2 fixado via fotossíntese (autotroficamente em compostos
biológicos) com liberação de...
15/01/2014

Emissões > Sequestros

Aumentos das temperaturas fazem com que os microrganismos
decomponham os resíduos orgân...
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Cultivo mínimo e plantio direto – manutenção de até 40% mais C
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Microbiologia do Solo - Ciclo Biogeoquímico do C

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Aula da disciplina de Microbiologia do Solo do Prof. Dr. Juliano de Carvalho Cury no CSL-UFSJ

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Microbiologia do Solo - Ciclo Biogeoquímico do C

  1. 1. 15/01/2014 Ciclos Biogeoquímicos SO42- Ciclo do Carbono Apenas 1,5% do C está na biosfera – porém, é o C móvel, ao contrário da litosfera, oceanos e fósseis Componente de aminoácidos, proteínas, ácidos nucléicos (DNA), lipídios, carboidratos Processos de sequestro e emissão – fluxos de ganho e perda 1 Pg = 1,000,000,000,000,000 g 1
  2. 2. 15/01/2014 Fixação/liberação de C CO2 fixado via fotossíntese (autotroficamente em compostos biológicos) com liberação de O2 Calcula-se que cada molécula de CO2 da atmosfera é fixada via fotossíntese a cada 300 anos Os oceanos e a fotossíntese terrestre absorvem cerca de 200 bilhões de toneladas de CO2 da atmosfera a cada ano (93% nos oceanos) – principalmente algas e cianobactérias Cerca de 40 quatrilhões de toneladas de CO2 estão dissolvidos nos oceanos e formam grandes depósitos de CaCO3 e MgCO3 100 mil toneladas/ano de C são fixadas em fósseis fazendo parte do estimado volume de 4 quatrilhões de toneladas de carvão, óleo, gás natural Fotossintéticos e quimiolitotróficos fazem produção 1ª: conversão de C inorgânico a C orgânico (fungos e bactérias que decompõem MO, plantas, cianobactérias) Solos Respiração/decomposição/combustão retorna C a atmosfera Fixação > que consumo (respiração) = acúmulo de C orgânico Fixação < que consumo (respiração) = declínio das populações (a menos que adições ocorram), liberação de C Aquecimento global: CO2 aumentou em 30% desde a revolução industrial A maioria desse aumento é devido a queima de combustíveis fósseis e mudanças no uso da terra (desmatamento, queimadas, etc.) Ciclo do C e a célula bacteriana Espécies 2
  3. 3. 15/01/2014 Emissões > Sequestros Aumentos das temperaturas fazem com que os microrganismos decomponham os resíduos orgânicos mais rapidamente (> emissão de CO2 que incorporação via plantas fotossintéticas) Outras fontes de metano: Terras encharcadas Arroz inundado Cupins Tratamento de esgoto Lixões Microambientes anaeróbios do solo O aumento da agropecuária tem aumentado a produção de CH4 produzido pelos microrganismos (archaea, protozoários, leveduras, etc.) que vivem no estômago de ruminantes como ovelhas, gado, búfalos, camelos, etc. CH4 absorve 20% a mais de calor que CO2 Consumo de metano: Metanotróficos (Methylomonas, Methylococcus, Methylosinus) Zona aeróbia das raízes (arroz) e do solo Superfície foliar Microrganismos e o aquecimento Microrganismos podem ter várias respostas positivas e negativas à mudança climática global Produção de vacina para reduzir a emissão de CH4 Aumentos das temperaturas aumentam as áreas biogeográficas de microrganismos infecciosos: malária, dengue, febre amarela, viroses, etc. Aumentos nas populações microbianas oceânicas: Vírus: o total de C em vírus nos oceanos equivale ao C de 75 milhões de baleias azuis Áreas de tundra e do ártico estão com T mais elevadas, aumentando a produção de CH4 (Archaeas metanogênicas), muito mais nocivo que CO2 como gás de efeito estufa Microrganismos e as soluções Fertilizar os oceanos com Fe para aumentar as populações de algas (fitoplâncton) e outros microrganismos como Prochlorococcus e Synechococcus que absorvem quantidades enormes de CO2 Prochlorococcus e Synechococcus (cianobactérias) absorvem cerca de 700 bilhões de toneladas de CO2 por ano, o que é 2/3 de todo o CO2 fixado anualmente nos oceanos Utilização de celulose (hemicelulose) para produzir etanol Sulfolobus solfatarius - archaea Trichonympha sp. - protozoário Trichoderma reesei - fungo Mudanças causando alterações nas concentrações de populações oceânicas de microrganismos 3
  4. 4. 15/01/2014 Cultivo mínimo e plantio direto – manutenção de até 40% mais C na palhada. Problema – Adubação com N libera C (produção do fertilizante) Solução – fixação biológica 4

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