microbiologia do solo - ciclo biogeoquímico do c
DESCRIPTION
Aula da disciplina de Microbiologia do Solo do Prof. Dr. Juliano de Carvalho Cury no CSL-UFSJTRANSCRIPT
15/01/2014
1
Ciclos Biogeoquímicos
SO42-
� 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
Ciclo do Carbono
� Processos de sequestro e emissão – fluxos de ganho e perda
1 Pg = 1,000,000,000,000,000 g
15/01/2014
2
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)
� 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.)
Solos
Ciclo do C e a célula bacteriana
Espécies
15/01/2014
3
Emissões > Sequestros
� Microrganismos podem ter várias respostas positivas e negativas à mudança climática global
� Aumentos das temperaturas fazem com que os microrganismos decomponham os resíduos orgânicos mais rapidamente (> emissão de CO2 que incorporação via plantas fotossintéticas)
� 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
� Produção de vacina para reduzir a emissão de CH4
Microrganismos e o aquecimento � Outras fontes de metano:
� Terras encharcadas
� Arroz inundado
� Cupins
� Tratamento de esgoto
� Lixões
� Microambientes anaeróbios do solo
� Consumo de metano:
� Metanotróficos (Methylomonas, Methylococcus,
Methylosinus)
� Zona aeróbia das raízes (arroz) e do solo
� Superfície foliar
� 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
� Mudanças causando alterações nas concentrações de populações oceânicas de microrganismos
� 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
Microrganismos e as soluções
15/01/2014
4
� 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