Questões Sobre Ciclos biogeoquímicos - Biologia - concurso

O texto apresentado aborda um tema de extrema relevância para a agricultura e a sustentabilidade ambiental: a escassez global de fósforo, elemento essencial para a vida e componente fundamental dos fertilizantes. A discussão sobre o "pico do fósforo" alerta para um cenário crítico, comparável à crise do petróleo, mas com uma diferença crucial: a ausência de alternativas viáveis para substituir esse elemento na produção agrícola.

A afirmação apresentada para julgamento contém um equívoco conceitual importante. Embora o ciclo do fósforo seja de fato complexo, as plantas são capazes de absorver fosfato (PO₄³⁻) diretamente do solo, desde que esteja em formas solúveis. O erro na afirmação reside justamente na negação dessa capacidade vegetal, que é um fato bem estabelecido na ciência do solo e na fisiologia vegetal.

A questão da reciclagem do fósforo a partir de esgoto, mencionada no texto original, representa uma das possíveis soluções para enfrentar a escassez desse recurso não renovável. Essa abordagem faz parte de um movimento mais amplo em direção à economia circular, onde resíduos são transformados em recursos. No entanto, como o próprio texto indica, essas tecnologias ainda estão em fase inicial de desenvolvimento.

Portanto, a resposta correta para o item de julgamento é de fato E) ERRADO, pois contraria o conhecimento científico estabelecido sobre a absorção de fosfato pelas plantas. Esse caso exemplifica como questões ambientais complexas exigem compreensão precisa dos processos biogeoquímicos envolvidos.

A modernização da agricultura, impulsionada pela Revolução Verde, trouxe avanços significativos para a produção agrícola, mas também gerou impactos negativos, como a degradação do solo e o aumento dos custos de produção. Diante desses desafios, a agricultura sustentável tem ganhado destaque, com práticas que buscam equilibrar produtividade e preservação ambiental. Uma dessas práticas é a adubação verde, que consiste na incorporação de fitomassa de espécies vegetais, especialmente leguminosas, ao solo.

O uso de leguminosas na adubação verde tem como principal objetivo reduzir a necessidade do uso de fertilizantes químicos, alternativa correta representada pela letra C. Isso ocorre porque as leguminosas possuem a capacidade de fixar nitrogênio atmosférico no solo por meio de uma simbiose com bactérias do gênero Rhizobium. Esse processo enriquece o solo com nutrientes essenciais para o crescimento das plantas, diminuindo a dependência de fertilizantes sintéticos, que são caros e podem causar desequilíbrios ambientais.

Além disso, a adubação verde contribui para a melhoria da estrutura do solo, aumentando sua capacidade de retenção de água e matéria orgânica, e promove a atividade biológica, beneficiando microrganismos essenciais para a saúde do ecossistema agrícola. Portanto, essa prática não apenas reduz custos, mas também fortalece a sustentabilidade da agricultura, alinhando-se aos princípios de conservação e eficiência dos recursos naturais.

O experimento realizado pelo professor de Ciências, utilizando um bastão de incenso próximo à porta da sala, ilustrou de maneira clara a formação de correntes de ar e o comportamento dos fluidos em diferentes temperaturas. Ao observar o movimento da fumaça, os alunos puderam constatar que o ar entrava pela parte inferior da porta e saía pela parte superior. Esse fenômeno está diretamente relacionado às propriedades físicas do ar quente e do ar frio.

O ar frio, por ser mais denso, tende a se acumular nas regiões mais baixas, enquanto o ar quente, menos denso, sobe. Essa diferença de densidade cria um fluxo contínuo: o ar frio entra pela parte de baixo da porta, empurrando o ar quente para cima e fazendo com que ele saia pela parte superior. Essa dinâmica explica por que a alternativa correta é a D), que afirma que o ar frio é mais denso que o ar quente e, por isso, entra pela parte mais baixa da porta.

As outras alternativas apresentam equívocos conceituais. Por exemplo, a alternativa A) inverte a relação de densidade entre ar frio e quente, assim como a E). Já as alternativas B) e C) descrevem incorretamente o movimento do ar quente, sugerindo que ele seria empurrado para baixo, o que contraria o princípio físico observado no experimento.

Portanto, o experimento não apenas demonstra a formação de correntes de convecção, mas também reforça a importância de compreender as propriedades térmicas e dinâmicas dos fluidos para explicar fenômenos cotidianos, como a circulação de ar em ambientes fechados.

As mudanças climáticas representam um dos maiores desafios ambientais da atualidade, e a ciência tem demonstrado uma relação direta entre essas alterações e as atividades humanas que poluem a atmosfera. Embora existam ciclos biogeoquímicos essenciais para o equilíbrio do planeta, como o do nitrogênio, da água e da energia, é o ciclo do carbono que se destaca como o mais afetado pela ação antrópica.

A queima de combustíveis fósseis, o desmatamento e outras práticas industriais liberam quantidades significativas de dióxido de carbono (CO₂) e outros gases de efeito estufa na atmosfera. Esses gases intensificam o efeito estufa natural, levando ao aquecimento global e a alterações climáticas em escala planetária. Portanto, entre as opções apresentadas, o ciclo do carbono é o principal afetado, confirmando a alternativa B como correta.

Embora os outros ciclos mencionados também sofram impactos indiretos, o carbono está no centro das discussões sobre mudanças climáticas devido ao seu papel crítico no balanço energético da Terra. A compreensão desse ciclo e a redução das emissões de carbono são passos fundamentais para mitigar os efeitos das mudanças climáticas e garantir um futuro sustentável.

O termo biomassa pode ter significados diferentes, dependendo do contexto em que esteja sendo utilizado. Assinale a alternativa que apresenta um correto significado desse termo.

• A) Combustível de origem biológica, incluindo combustíveis fósseis.
• B) Relação entre a massa de todos os organismos de um ecossistema em função da quantidade de organismos estimada.
• C) Combustíveis (ou fontes de combustíveis) de origem biológica.
• D) Resíduos biológicos gerados em processos agropecuários.

O gabarito correto é a alternativa C), pois biomassa refere-se a materiais de origem biológica que podem ser utilizados como fonte de energia, excluindo combustíveis fósseis, que não são considerados biomassa devido ao seu longo processo de formação geológica.

A absorção de nutrientes pelas plantas é um processo complexo que envolve interações com o ambiente e outros organismos. Enquanto elementos como carbono e oxigênio são obtidos diretamente do ar por meio da fotossíntese e da respiração, outros nutrientes exigem mecanismos mais elaborados para sua assimilação. O nitrogênio, apesar de abundante na atmosfera, não pode ser absorvido diretamente pela maioria das plantas em sua forma molecular (N₂). Esse elemento essencial para o crescimento vegetal só se torna disponível através da fixação biológica, realizada por bactérias especializadas (como as do gênero Rhizobium) em simbiose com leguminosas, ou por meio de processos industriais que produzem fertilizantes nitrogenados. Portanto, entre as alternativas apresentadas, o nitrogênio (opção C) destaca-se como o elemento cuja absorção depende crucialmente da mediação de microrganismos.

A sequência correta dos processos envolvidos no ciclo da água é apresentada na alternativa A), que descreve as etapas de forma coerente com os fenômenos naturais. O ciclo começa com a precipitação, quando a água cai na superfície terrestre na forma de chuva, neve ou granizo. Em seguida, ocorre o escoamento pelos rios, no qual a água se desloca pela superfície ou subsolo até alcançar corpos d'água maiores, como oceanos e mares. Por fim, a evaporação no mar devolve a água à atmosfera, reiniciando o ciclo.

As demais alternativas apresentam erros na ordem ou na inclusão de processos não condizentes com a sequência principal. A alternativa B) inverte evaporação e escoamento, enquanto a C) começa pelo escoamento, ignorando a origem da água precipitada. Já a D) introduz a transpiração, um processo paralelo, mas não substitui a precipitação como etapa inicial.

Portanto, a resposta correta é A) precipitação – escoamento pelos rios – evaporação no mar, pois reflete a dinâmica contínua e equilibrada do ciclo hidrológico na natureza.

Recentemente, um estudo realizado em campos de trigo demonstrou que o aumento dos níveis de dióxido de carbono (CO₂) na atmosfera interfere negativamente na absorção de nitrato pelas plantas. Essa alteração pode comprometer a qualidade nutricional dos alimentos derivados do trigo, especialmente se as projeções de elevação das concentrações de CO₂ nas próximas décadas se confirmarem.

De acordo com a pesquisa publicada na revista Nature Climate Change, a assimilação de nitrato é inibida em condições de alta concentração de CO₂, o que afeta diretamente a síntese de compostos nitrogenados nas plantas. Como o nitrato é essencial para a produção de aminoácidos, blocos fundamentais das proteínas, a redução em sua absorção leva a uma diminuição no conteúdo proteico dos grãos de trigo.

Dentre as opções apresentadas, a qualidade nutricional do trigo será impactada principalmente pela redução de proteínas, uma vez que o nitrato está diretamente relacionado ao metabolismo nitrogenado, essencial para sua formação. Outros componentes, como amido, frutose, lipídeos e celulose, não dependem diretamente do nitrato para sua síntese, o que torna a alternativa E) proteínas a resposta correta.

Portanto, o estudo evidencia um desafio futuro para a segurança alimentar, já que o trigo é uma das principais fontes de proteína vegetal na dieta humana. Medidas de adaptação agrícola e mitigação das mudanças climáticas serão fundamentais para preservar o valor nutricional desse importante cereal.

O ciclo do nitrogênio é fundamental para a manutenção da vida na Terra, pois esse elemento é um componente essencial de moléculas como proteínas e ácidos nucleicos. Embora o nitrogênio (N₂) seja abundante na atmosfera, sua forma gasosa não é diretamente aproveitável pela maioria dos organismos. Dessa forma, processos biológicos e químicos são necessários para converter o nitrogênio em formas assimiláveis, como amônio (NH₄⁺) e nitrato (NO₃⁻).

Entre as etapas do ciclo do nitrogênio, a redução de nitrato (alternativa D) é aquela em que as plantas desempenham um papel ativo. Nesse processo, os nitratos absorvidos do solo são convertidos em compostos nitrogenados mais simples, como amônio, que podem ser incorporados a moléculas orgânicas, como aminoácidos. Essa etapa é crucial para a incorporação do nitrogênio na biomassa vegetal, permitindo sua transferência para outros níveis tróficos através da cadeia alimentar.

As demais alternativas representam outras etapas do ciclo, mas não envolvem diretamente a participação das plantas. A fixação do N₂ atmosférico (B) é realizada principalmente por bactérias simbióticas ou de vida livre. A nitrificação (C) é um processo realizado por bactérias que oxidam amônio em nitrito e depois em nitrato. Já a desnitrificação (A) consiste na conversão de nitratos em N₂ gasoso, devolvendo-o à atmosfera, e é realizada por microrganismos anaeróbicos.

Portanto, a resposta correta é a alternativa D) redução de nitrato, pois é a etapa em que as plantas assimilam o nitrogênio em formas úteis para seu metabolismo e crescimento.

O ciclo do nitrogênio é um processo essencial para a manutenção da vida no planeta, envolvendo a transformação desse elemento em diferentes formas químicas. No trecho apresentado, destaca-se a etapa de desnitrificação, na qual microrganismos convertem nitratos (NO₃⁻) em gases nitrogenados, como N₂, devolvendo-o à atmosfera. Essa etapa ocorre em ambientes anaeróbicos, onde bactérias especializadas utilizam o nitrato como aceptor final de elétrons em sua respiração.

Entre as opções fornecidas, a alternativa correta é C) Pseudomonas, um gênero de bactérias conhecido por sua capacidade de realizar a desnitrificação. Enquanto Nitrobacter e Nitrosomonas (alternativas A e B) estão associadas a outras etapas do ciclo (nitrificação), e Rizopus (D) é um fungo sem papel nesse processo específico, as Pseudomonas se destacam por sua versatilidade metabólica, incluindo a redução de nitratos em condições de baixo oxigênio.

(Referência: TORTORA; FUNKE & CASE, 2012. Adaptado)