Ciclos biogeoquimicos

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3. A Biogeoquímica das Bacias Hidrográficas.
Enunciado
Os sistemas de bacias hidrográficas fornecem um tipo de unidades mínima de ecossistemas , em relação ao gerenciamento prático. Os estudos a longo prazo (10 anos ou mais de pesquisas durante o ano todo) sobre bacias hidrográficas experimentais equipadas com instrumentos ( laboratórios ao ar livre, por assim dizer), tais como os estudosque continuam a ser realizados em muitos locais os Estados unidos bem como de outros países do mundo, avançaram consideravelmente o nosso entendimento dos processos biogeoquímicos básicos conforme eles ocorrem nos ecossistemas relativamente não-perturbados das cabeceiras dos rios.
Tais estudos por sua vez, fornecem uma base para comparação com bacias hidrográficas agrícolas, urbanas e outrasmais “domesticas” , onde vive a maioria das pessoas. Estas comparações, revelando até que ponto muitas atividades humanas são negligentes e incorrem em desperdícios desnecessários, apontam meios de se restaurar o comportamento cíclico dos nossos nutrientes vitais, meios estes que, naturalmente, também conservam energia.


Exemplos

Na Fig. 4-7, apresenta-se um modelo quantitativo do ciclo docálcio para bacias hidrográficas montanhosas e florestadas da área de estudos de Hubbard Brook, em Nova Hampshire. Os dados baseiam-se em estudos de seis bacias de drenagem, que variam de 12 a 48 hectares (Bormann e Likesns, 1967, 1979; Likens et al., 1977). A precipitação , com 1.230 mm por anos , foi medida por uma rede de estações pluviométricas, e a quantidade de água que saíada bacia na corrente que drenava cada unidade hidrográfica foi medida por uma represa com abertura em V . A partir da concentração de cálcio e de outros minerais na entrada e saída da água e nos pools biótico e do solo, foi possível se calcular o balanço de entradas e saídas de bacias hidrográficas.
Dentro da floresta não-perturbada, porém de crescimento rápido, a retenção e a reciclagemprovaram ser tão efetivas que a perda estimadas do ecossistema foi de apenas 8 kg de cálcio/há/ano( e de quantidade igualmente pequena de outros nutrientes). Como 3 kg do cálcio foram repostos com chuva, seria necessário um reforço de apenas 5 kg/há para se completar o equilíbrio, acredita-se que esta quantidade é facilmente fornecida.
Experiências com o radionuclídeo 45Ca para se medir areposição em bacias hidrográficas de Oak Ridge, no Tennessee, demonstraram como as árvores do estrato médio, tais como o corniso, atuam como “bombas” de cálcio , contrabalançando o movimento para baixo dentro do solo e, desta forma, fazendo circular o cálcio por entre os organismos e as camadas superiores ativas de serapilheira e solo (v, Thomas, 1969).
Cortou-se toda a vegetação que cobria umadas bacias hidrográficas experimentais de Hubbard Brook, e suprimiu-se durante o s próximos três anos o novo crescimento, pela aplicação aéreas de herbicidas. Muito embora o solo tivesse sido pouco perturbado e nenhuma matéria orgânica tivesse sido removida por esse procedimento, a perda de nutrientes minerais no efluxo do riacho aumentou de três a 15 vezes em comparação com as perdas dasbacias hidrográficas não perturbadas de controle. O aumento de seis vezes na perda de cálcio e de 15 vezes na perda de nitrogênio são demonstrados na Fig. 4-7B. O aumento do fluxo do riacho a sair do ecossistema de vegetação cortada resultou em primeiro lugar da eliminação da transpiração vegetal , e foi esse fluxo adicional de água que levou para fora os minerais adicionais. Até certo ponto, assaídas estão relacionadas com o que os geoquímicos chamam de “mobilidade relativa”. O potássio e o nitrogênio são muito móveis, o cálcio, entretanto, fica mais firinamente preso ao solo.
Quando se permitiu que a vegetação se recuperasse ( sem mais aplicações de herbicidas), as perdas de nutrientes diminuíram rapidamente, sendo restabelecido certo “ balanço equilibrado” depois de três a cinco...
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