Ciclos Biogeoquímicos

[ENEM 2021] A rotação de culturas, juntamente com a cobertura permanente e o mínimo revolvimento do solo, compõem os princípios básicos do sistema de plantio direto. O aumento da diversidade biológica do solo contribui para a estabilidade da produção agrícola por causa de diversos fatores, entre eles o processo de fixação biológica de nitrogênio, realizado por bactérias.

FRANCHINI, J. C. et al. Importância da rotação de culturas para a produção agrícola sustentável no Paraná. Londrina: Embrapa Soja, 2011 (adaptado).

Nesse processo biológico, ocorre a transformação de

• N₂ em NH₃.

• NO₃⁻ em N₂. 

• NH₃ em NH₄⁺_.

• NO₂⁻ em NO₃⁻.

• NH₄⁺ em NO₂⁻ .

Answer explanation

Fixar nitrogênio → onde?

No solo

Se não estava no solo, onde estava antes (não fixo)?

Na atmosfera, em forma de gás (N2)

[ENEM 2021] Grandes reservatórios de óleo leve de melhor qualidade e que produz petróleo mais fino foram descobertos no litoral brasileiro numa camada denominada pré-sal, formada há 150 milhões de anos.

A utilização desse recurso energético acarreta para o ambiente um desequilíbrio no ciclo do

• nitrogênio, devido à nitrificação ambiental transformando amônia em nitrito.

• nitrogênio, devido ao aumento dos compostos nitrogenados no ambiente terrestre.

• carbono, devido ao aumento dos carbonatos dissolvidos no ambiente marinho.

• carbono, devido à liberação das cadeias carbônicas aprisionadas abaixo dos sedimentos.

• fósforo, devido à liberação dos fosfatos acumulados no ambiente marinho.

Answer explanation

Petróleo é feito de carbono (produto de milhares de anos de decomposição de matéria orgânica).

A retirada do petróleo devolve esse carbono aos ciclos.

Sem a interferência humana, ele não seria ciclado.

[ENEM 2019] O nitrogênio é essencial aos seres vivos e pode ser adquirido pelas plantas, através da absorção pelas raízes, e pelos animais, através da alimentação. Sua utilização na agricultura de forma inadequada tem aumentado sua concentração no ambiente, e o excesso, que é transportado para os cursos d'água, tem causado a eutrofização. Contudo, tal dano ambiental pode ser minimizado pela adoção de práticas sustentáveis, que aprisionam esse elemento no solo, impedindo seu escoamento para rios e lagos. O método sustentável visando a incorporação desse elemento na produção, prevenindo tal dano ambiental, é o(a)

• adição de minhocas na terra.

• Irrigação da terra antes do plantio.

• reaproveitamento do esterco fresco.

• descanso do solo sem adição de culturas.

• fixação biológica nas raízes por bactérias.

Answer explanation

Uma vez que as plantas absorvem o nitrogênio com ajuda das bactéria fixadoras, ele deixa de ficar disponível no solo.

[ENEM 2018] O alemão Fritz Haber recebeu o Prêmio Nobel de química de 1918 pelo desenvolvimento de um processo viável para a síntese da amônia (NH3). Em seu discurso de premiação, Haber justificou a importância do feito dizendo que:

“Desde a metade do século passado, tornou-se conhecido que um suprimento de nitrogênio é uma necessidade básica para o aumento das safras de alimentos; entretanto, também se sabia que as plantas não podem absorver o nitrogênio em sua forma simples, que é o principal constituinte da atmosfera. Elas precisam que o nitrogênio seja combinado [...] para poderem assimilá-lo.

Economias agrícolas basicamente mantêm o balanço do nitrogênio ligado. No entanto, com o advento da era industrial, os produtos do solo são levados de onde cresce a colheita para lugares distantes, onde são consumidos, fazendo com que o nitrogênio ligado não retorne à terra da qual foi retirado.

Isso tem gerado a necessidade econômica mundial de abastecer o solo com nitrogênio ligado. [...] A demanda por nitrogênio, tal como a do carvão, indica quão diferente nosso modo de vida se tornou com relação ao das pessoas que, com seus próprios corpos, fertilizam o solo que cultivam.

Desde a metade do último século, nós vínhamos aproveitando o suprimento de nitrogênio do salitre que a natureza tinha depositado nos desertos montanhosos do Chile. Comparando o rápido crescimento da demanda com a extensão calculada desses depósitos, ficou claro que em meados do século atual uma emergência seríssima seria inevitável, a menos que a química encontrasse uma saída.”

HABER, F. The Synthesis of Ammonia from its Elements.

Disponível em: www.nobelprize.org. Acesso em: 13jul. 2013 (adaptado).

• O esgotamento das reservas de salitre no Chile.

• O aumento da exploração de carvão vegetal e carvão mineral.

• A redução da fertilidade do solo nas economias agrícolas.

• A intensificação no fluxo de pessoas do campo para as cidades.

• A necessidade das plantas de absorverem sais de nitrogênio disponíveis no solo.

Answer explanation

O esgotamento das reservas de salitre é consequência.

Estamos falando de nitrogênio, então podemos eliminar qualquer alternativa sobre carvão (carbono).

Intepretação: não há crítica às economias agrícolas no texto

As plantas sempre precisaram de nitrogênio (e obtinham tranquilamente antes da ação humana)

[ENEM 2010] Os oceanos absorvem aproximadamente um terço das emissões de CO₂ procedentes de atividades humanas, como a queima de combustíveis fósseis e as queimadas. O CO₂ combina-se com as águas dos oceanos, provocando uma alteração importante em suas propriedades. Pesquisas com vários organismos marinhos revelam que essa alteração nos oceanos afeta uma série de processos biológicos necessários para o desenvolvimento e a sobrevivência de várias espécies da vida marinha. A alteração a que se refere o texto diz respeito ao aumento

• da acidez das águas dos oceanos.

• do estoque de pescado nos oceanos.

• da temperatura média dos oceanos.

• do nível das águas dos oceanos.

• da salinização das águas dos oceanos.

Answer explanation

O CO2 dissolvido reage com a água (H2OH) formando ácido carbônico (H2CO3).

A ionização do H2CO3 libera íons de hidrogênio (H+), que deixam as águas mais ácidas

[ENEM 2014] Na técnica de plantio conhecida por hidroponia, os vegetais são cultivados em uma solução de nutrientes no lugar do solo, rica em nitrato e ureia.

Nesse caso, ao fornecer esses nutrientes na forma aproveitável pela planta, a técnica dispensa o trabalho das bactérias fixadoras do solo, que, na natureza, participam do ciclo do(a)

• Água

• Carbono

• Nitrogênio

• Oxigênio

• Fósforo

Answer explanation

Ureia e nitratos (NO3) são produtos nitrogenados

[ENEM 2015] Na natureza a matéria é constantemente transformada por meio dos ciclos biogeoquímicos. Além do ciclo da água, existem os ciclos do carbono, do enxofre, do fósforo, do nitrogênio e do oxigênio.

O elemento que está presente em todos os ciclos nomeados é o

• fósforo

• enxofre

• carbono

• oxigênio

• nitrogênio

Answer explanation

Em todos os ciclos, o oxigênio está presente formando fosfatos, nitratos, carbonatos e sulfatos (dentre outros elementos)

[ENEM 2016] Os seres vivos mantêm constantes trocas de matéria com o ambiente mediante processos conhecidos como ciclos biogeoquímicos. O esquema representa um dos ciclos que ocorrem nos ecossistemas.

O esquema apresentado corresponde ao ciclo biogeoquímico do(a):

• água

• fósforo

• enxofre

• carbono

• nitrogênio

Answer explanation

O único ciclo biogeoquímico que envolve combustão é o do carbono

[ENEM 2016] A modernização da agricultura, também conhecida como Revolução Verde, ficou marcada pela expansão da agricultura nacional. No entanto, trouxe consequências como o empobrecimento do solo, o aumento da erosão e dos custos de produção, entre outras. Atualmente, a preocupação com a agricultura sustentável tem suscitado práticas como a adubação verde, que consiste na incorporação ao solo de fitomassa de espécies vegetais distintas, sendo as mais difundidas as leguminosas.

ANUNCIAÇÃO, G. C. F Disponível em: www.muz.ifsuldeminas.edu.br. Acesso em: 20 dez. 2012 (adaptado).

A utilização de leguminosas nessa prática de cultivo visa reduzir a

• utilização de agrotóxicos.

• atividade biológica do solo.

• necessidade do uso de fertilizantes.

• decomposição da matéria orgânica.

• capacidade de armazenamento de água no solo.

Answer explanation

Nódulos de bactérias fixadoras de N em leguminosas.

Leguminosas têm muitos nutrientes, porque são mais eficientes na sua fixação.

A adubação verde é uma forma de reduzir o uso de fertilizantes sintéticos.

[ENEM 2015]   O nitrogênio é essencial para a vida e o maior reservatório global desse elemento, na forma de N₂, é a atmosfera. Os principais responsáveis por sua incorporação na matéria orgânica são microrganismos fixadores de N₂, que ocorrem de forma livre ou simbiontes com plantas.

ADUAN, R. E. et al. Os grandes ciclos biogeoquímicos do planeta. Planaltina: Embrapa, 2004 (adaptado).

Animais garantem suas necessidades metabólicas desse elemento pela

• absorção do gás nitrogênio pela respiração.

• ingestão de moléculas de carboidratos vegetais.

• incorporação de nitritos dissolvidos na água consumida.

• transferência da matéria orgânica pelas cadeias tróficas.

• protocooperação com microrganismos fixadores de nitrogênio.

Answer explanation

A planta fixa nitrogênio

↓

O coelho come a planta e absorve seu nitrogênio

↓

A cobra come o coelho e parte do nitrogênio dele pode ser transferido para a cobra

↓

A águia come a cobra e recebe seu nitrogênio

↓

Quando a águia morre, sua decomposição devolve parte do nitrogênio para o solo.