O documento discute os ciclos biogeoquímicos da água, fósforo, nitrogênio e carbono e como as atividades humanas têm alterado o ciclo do carbono através da queima de combustíveis fósseis, aumentando os níveis de CO2 na atmosfera e contribuindo para o aquecimento global. Os possíveis efeitos do aquecimento global, como a elevação do nível do mar e distúrbios climáticos, também são abordados.

1. ©
Prof. Kyoshi Beraldo | Centro de Ensino São José
Ciclos & Aquecimento global
2ºEM
2017
aula
#03
fevereiro

2. ©
Ciclo da água
•Destaque: transpiração e percolação
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#03
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa

3. ©
Ciclo da água
•Arborização
urbana
• transpiração
• percolação
fonte: página "água, sua linda"
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa

4. ©
Ciclo do fósforo
•Forma de
fosfato
PO4
•Parte é
incorporado
em rochas
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa

5. ©
Ciclo do nitrogênio
•Ciclo complexo
•Nitrogênio está:
• no ar (N2)
• nos seres vivos
• no solo
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa

6. ©
Ciclo do nitrogênio
•Nos seres vivos
• animais excretam
amônia (NH3/NH4)
• animais e plantas
mortas liberam
amônia (NH3/NH4)
• plantas precisam
absorver do solo
nitrato (NO3)
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa

7. ©
Ciclo do nitrogênio
• No solo há: amônia, nitrato (NO3) e nitrito (NO2)
• Bactérias quimiossintetizantes fazem conversões
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa

8. ©
Ciclo do nitrogênio
•Gás nitrogênio (N2) corresponde a 78% do ar
•Bactérias
fixadoras
• N2 => NH3
•Bactérias
desnitrificantes
• NO3 => N2
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa

9. ©
Ciclo do nitrogênio
•Fixação do nitrogênio
• bactérias livres no solo
• bactérias associadas a
raízes de plantas
leguminosas
•Agricultura: adubo verde
• plantio de leguminosas
Imagem:
Bactéria Rhizobium sp. formando
nódulos na raiz de uma leguminosa
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa

10. ©
Ciclo do carbono
•Fotossíntese
•Respiração
•Herbivoria/
Predação
•Decomposição
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa

11. ©
Carbono: reservas fósseis
• Processo de milhões de anos atrás
• Parte dos seres marinhos morre soterrada
• Fossilização sob forte temperatura e pressão
• Matéria orgânica torna-se petróleo, carvão, gás natural
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa

12. ©
Carbono: reservas fósseis
• Gás carbônico do passado está armazenado na forma de
combustíveis fósseis sólidos (e gás metano) no presente
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa
Milhões de anos atrás Presente

13. ©
Carbono: reservas fósseis
•CO2 é pequena fração do ar atmosférico
•Uso de combustíveis fósseis aumentou em 30%
a concentração de CO2 na atmosfera
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa
[CO2] 0,0290% [CO2] 0,0375%
Início do sec. XX Início do sec. XXIUso intenso de
comb. fósseis

14. ©
Carbono: reservas fósseis
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa

15. ©
Carbono: energia e CO2
•Fontes de energia no mundo (2009)
• combustíveis fósseis (termelétrica)
• CO2 extra
• biocombustíveis
• CO2 reciclável
• solar/nuclear/eólica
• zero CO2
• hidrelétrica
• gerar CO2 e CH4
no represamento
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa

16. ©
O efeito estufa (greenhouse effect)
•Necessário
à vida no
planeta
• mantém
temperatura
estável
•Exagero
no efeito
é a questão
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa

17. ©
Gases do efeito estufa
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa
CH4 = metano
N2O = óxido nitroso
CFC = clorofluocarbonetos

18. ©
Gases do efeito estufa: Metano
•Metabolismo anaeróbico de bactérias
• lixões, fundos de represa e intestino de gado
•20 a 30 vezes mais potente que CO2
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa

19. ©
Gases do efeito estufa
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa
• Grande aumento entre 1975-2015, por causas humanas

20. ©
Gases do efeito estufa: CO2
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa
• Gráfico da concentração de CO2 nos últimos 400mil anos
• Aumento significativo a partir da revolução industrial (XVIII)

21. ©
A temperatura global
•Mudanças de clima durante toda era glacial
• ex: Terra "bola de neve"
•Período interglacial desde 10mil anos atrás
•Aquecimento global poderia ser ciclo natural?
• será culpa do ser humano mesmo?
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa

22. ©
Mudanças climáticas: décadas
Gráfico das
oscilações de
temperatura
(abaixo e acima
da média) nas
últimas décadas
(1880 - 2000)
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa

23. ©
Mudanças climáticas: séculos
Gráfico das
oscilações de
temperatura
(abaixo e acima
da média) nos
últimos séculos
Cada cor
representa uma
técnica de
estudo distinta
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa

24. ©
Mudanças climáticas: milhões de anos
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa
Gráfico (a)
60 milhões de anos atrás
Formação das geleiras polares
Gráfico (b)
3,5 milhões de anos atrás
Sucessivas eras do gelo
Gráfico (c)
0,4 milhões de anos atrás
(agricultura: 0,01milhão de anos)

25. ©
Afinal, é culpa dos seres humanos?
• Fato: a temperatura aumentou nas últimas décadas
• Questão em aberto:
• a causa é antrópica?
(ou seja, dos humanos?)
• se for, devemos reduzir
a emissão de CO2
• ou é apenas um ciclo
natural do planeta?
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa

26. ©
Cenário do debate
• A maior parte das
pesquisas indica que a
causa é antrópica
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa
(2009)
(2010)

27. ©
Efeitos do aquecimento global
•Elevação do nível médio do mar
• derretimento de geleiras e expansão térmica
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa

28. ©
Efeitos do aquecimento global
•Acidificação do oceano (redução do ph)
• CO2 se dissolve na água, formando ácido carbônico
• Corrosão de
conchas e
corais
• Alteração de
nicho para
diversas
espécies
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa

29. ©
Efeitos do aquecimento global
•Aumento da temperatura gera
desequilíbrios climáticos
•Devido a mudanças na:
• taxa de evaporação d'água
• correntes marítimas
• regimes globais de vento
• derretimento de geleiras
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa

30. ©
Efeitos do aquecimento global
•Distúrbios climáticos mais intensos e frequentes
• planeta mais quente e úmido
•Efeitos locais diversos:
• enchentes e secas
• ciclones, furacões
• mudança no clima local
• agricultura prejudicada
• biodiversidade ameaçada
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa

31. ©
Modelos e cenários
• IPCC (painel intergovernamental de mudanças climáticas)
articula cientistas e representantes políticos
• Cenário pessimista x otimista
Prof. Kyoshi Beraldo
©
#21
Ciclos &
Aq. Global
Água
Fósforo
Nitrogenio
>fixação
Carbono
>fósseis
>estufa