CICLO DO ENXOFRE: ETAPAS E IMPORTÂNCIA - BIOLOGIA - 2025

O ciclo do enxofre é o conjunto de processos pelos quais o enxofre é transportado pela natureza em várias moléculas. O enxofre viaja pelo ar, solo, água e seres vivos. Este ciclo biogeoquímico inclui a mineralização do enxofre orgânico em sulfeto, sua oxidação em sulfato e sua redução em sulfeto.

O enxofre é absorvido por micróbios e forma diferentes compostos orgânicos. O enxofre é um elemento muito abundante no Universo; É considerado um não metálico, sua cor é amarela e não possui odor. O enxofre é liberado na atmosfera pela queima de combustíveis fósseis, como o carvão.

Na atmosfera, o enxofre está na forma de dióxido de enxofre (SO2) e pode entrar de três maneiras: pela decomposição de moléculas orgânicas, pela atividade vulcânica e por fontes geotérmicas e pela queima de combustíveis fósseis. Por humanos.

Os átomos de enxofre são uma parte importante da estrutura das proteínas. O enxofre é encontrado no aminoácido cisteína e está envolvido na formação de um tipo de ligação chamada ponte dissulfeto. Essas ligações são essenciais para determinar a estrutura tridimensional das proteínas.

Estágios

O ciclo do enxofre envolve o movimento desse elemento em várias direções através da atmosfera, a hidrosfera, a litosfera e a biosfera. Na litosfera, ocorrem os processos de erosão das rochas que liberam o enxofre armazenado.

O enxofre passa por uma série de transformações químicas conforme é transportado por diferentes meios. Ao longo de sua jornada, o enxofre passa por quatro estágios químicos fundamentais:

- Mineralização de enxofre orgânico para a forma inorgânica, como sulfeto de hidrogênio, enxofre elementar e outros minerais à base de enxofre.

- Oxidação de sulfeto de hidrogênio, enxofre elementar e minerais relacionados ao sulfato.

- Redução de sulfato a enxofre.

- Imobilização microbiana de compostos de enxofre e posterior incorporação na forma orgânica de enxofre.

Fluxo de enxofre

Apesar de sua complexidade, o fluxo de enxofre pode ser resumido em três grandes grupos:

O enxofre que é encontrado formando compostos

Nesse grupo estão o enxofre atmosférico, o enxofre orgânico, o enxofre inorgânico (minerais), o enxofre reduzido e o enxofre que forma sulfatos.

O sulfato é absorvido por plantas e microrganismos, que os incorporam em suas moléculas orgânicas. Os animais então consomem essas formas orgânicas por meio dos alimentos que comem, movendo o enxofre ao longo da cadeia alimentar.

Enxofre entrando no solo

O enxofre é incorporado ao solo de diferentes maneiras; por exemplo, pela deposição atmosférica, pelo uso de fertilizantes de origem animal, por resíduos vegetais, pelo uso de fertilizantes minerais e pela erosão de rochas.

O enxofre que está saindo do solo

O enxofre é removido do solo de várias maneiras. Por exemplo, quando as plantas absorvem sulfatos por meio de suas raízes, quando as safras são colhidas e quando alguns compostos reduzidos são volatilizados.

Outra parte do enxofre do solo é perdida por infiltração, escoamento e erosão. Vulcões e alguns gases produzidos por decomposição orgânica são outra fonte de enxofre que é transferido diretamente para a atmosfera.

No entanto, a maior parte do enxofre da Terra é armazenada em rochas, minerais e sais de sulfato enterrados nas profundezas dos sedimentos oceânicos.

Importância

Principal componente em compostos químicos

O enxofre é um nutriente importante para os organismos porque é um componente fundamental dos aminoácidos cisteína e metionina, bem como de outros compostos bioquímicos.

As plantas atendem às suas necessidades nutricionais de enxofre ao assimilar compostos minerais do meio ambiente.

Associado à produtividade das plantas

Em certas situações, particularmente na agricultura intensiva, a disponibilidade de formas biologicamente úteis de enxofre pode ser um fator limitante para a produtividade das plantas; consequentemente, a aplicação de fertilizantes à base de sulfato é necessária.

O reconhecimento da importância do sulfato para o crescimento e o vigor das plantas, bem como a importância nutricional do enxofre para a alimentação humana e animal, levou a uma maior ênfase na pesquisa sobre os processos de absorção, transporte e assimilação de sulfato..

Necessário para construir proteínas

Depois de entrar na planta, o sulfato é a principal forma de enxofre transportado e armazenado. O enxofre é necessário para a construção de proteínas, enzimas e vitaminas, sendo também um ingrediente chave na formação da clorofila.

Culturas deficientes em enxofre geralmente apresentam limitações de crescimento. Assim, as plantas com falta de enxofre aparecem mais finas e menores, suas folhas mais jovens ficam amarelas e o número de sementes é reduzido.

Usos comerciais

Além da produção de fertilizantes, o enxofre tem outros usos comerciais, por exemplo: em pólvora, fósforos, inseticidas e fungicidas.

Além disso, o enxofre está envolvido na produção de combustíveis fósseis devido à sua capacidade de atuar como agente oxidante ou redutor.

Associado a danos ambientais

Os compostos de enxofre também podem estar associados a danos ambientais significativos, como dióxido de enxofre, que danifica a vegetação, ou drenos de ácido associados a sulfetos que degradam os ecossistemas.

Impacto humano no ciclo do enxofre

As atividades humanas têm desempenhado um papel importante na alteração do equilíbrio do ciclo global do enxofre. A queima de grandes quantidades de combustíveis fósseis, especialmente carvão, libera grandes quantidades de gases de sulfeto de hidrogênio na atmosfera.

Quando esse gás é atravessado pela chuva, produz-se a chuva ácida, que é uma precipitação corrosiva causada pela água da chuva que cai no solo por meio do dióxido de enxofre, transformando-o em ácido sulfúrico fraco que causa danos aos ecossistemas aquáticos.

A chuva ácida prejudica o meio ambiente ao reduzir o pH dos lagos, o que mata grande parte da fauna que ali vive. Também afeta estruturas artificiais não naturais, como a degradação química de edifícios e estátuas.

Muitos monumentos de mármore, como o Lincoln Memorial em Washington, DC, sofreram danos significativos com a chuva ácida ao longo dos anos.

Esses exemplos mostram os efeitos de longo alcance das atividades humanas em nosso meio ambiente e os desafios que permanecem para o nosso futuro.

Referências

1. Butcher, S., Charlson, R., Orians, G. & Wolfe, G. (1992). Ciclos biogeoquímicos globais. Academic Press.
2. Cunningham, W. & Cunningham, M. (2009). Environmental Science: A Global Concern (11ª ed.). McGraw-Hill.
3. Jackson, A. & Jackson, J. (1996). Ciências ambientais: o ambiente natural e o impacto humano.
4. Loka Bharathi, PA (1987). Ciclo do enxofre. Ecologia Global, (1899), 3424-3431.
5. Meyer, B. (2013). Enxofre, Energia e Meio Ambiente.
6. O'Neill, P. (1998). Environmental Chamistry (3ª ed.). CRC Press.