27.11: O Ciclo do Enxofre

O enxofre, um elemento importante na composição química das proteínas, é reciclado através da atmosfera e ambientes aquáticos e terrestres. Encontrado na atmosfera como dióxido de enxofre (SO₂), o enxofre é libertado por organismos em decomposição, rochas intemperadas, fontes geotérmicas, vulcões e combustíveis fósseis queimados. É depositado no ecossistema, entra no seu ciclo através da comunidade biótica, e ou é libertado de volta à atmosfera como gás ou depositado em sedimentos marinhos para armazenamento a longo prazo e eventual libertação de volta para o solo e atmosfera.

O Ciclo Biogeoquímico do Enxofre

O enxofre é essencial para sistemas biológicos e é um componente de certos aminoácidos, como a cisteína, que desempenha um papel importante na estrutura das proteínas. O enxofre é distribuído aos ecossistemas terrestres (ou seja, em terra) pela precipitação de ácido sulfúrico fraco, precipitação direta da atmosfera, intemperização de rochas contendo enxofre e fontes geotérmicas.

A partir do solo, é captado por microrganismos e plantas e convertido em formas orgânicas que podem ser utilizadas pelos consumidores no ecossistema. Quando os organismos morrem, os decompositores quebram os compostos orgânicos de enxofre em gases, como sulfeto de hidrogénio, que é oxidado na atmosfera para formar dióxido de enxofre. Além disso, alguns quimioautotrofos usam enxofre como fonte biológica de energia e reciclam moléculas de enxofre diretamente através dos ecossistemas.

O enxofre é introduzido nos ecossistemas marinhos através do escoamento da terra, precipitação direta da atmosfera e fontes geotérmicas subaquáticas. Parte desse enxofre circula pela cadeia alimentar e é libertado na atmosfera como maresia. O restante é depositado como sedimento no fundo do oceano, onde é armazenado por longos períodos de tempo. Ao longo do tempo geológico, a elevação pode transferir o sedimento de volta para a terra, onde o enxofre é libertado por erosão.

Impactos Humanos no Ciclo do Enxofre

A queima de combustíveis fósseis, particularmente o carvão, adiciona uma quantidade não natural de gás sulfeto de hidrogénio na atmosfera, resultando em uma maior concentração de dióxido de enxofre que se manifesta como chuva ácida. A chuva ácida prejudica o meio ambiente ao baixar o pH de lagos e rios, prejudicando tanto a fauna aquática como a terrestre.

Como uma molécula gasosa, o enxofre circula entre a atmosfera, e os ecossistemas terrestres e aquáticos. Uma forma, o dióxido de enxofre, ou SO2, entra no sistema terrestre a partir da atmosfera, tanto como ácido sulfúrico fraco dissolvido na precipitação ou diretamente depositado em um processo chamado precipitação radioativa. O intemperismo do enxofre contendo pedras feitas pela elevação geológica de sedimentos oceânicos também contribui com enxofre para o ecossistema terrestre.

Do solo, o enxofre então entra na cadeia alimentar através das raízes das plantas como sulfatos, que são consumidos por heterotróficos e lançados na atmosfera novamente como o sulfeto de hidrogénio por decompositores depois que os organismos morrem. O excesso de enxofre no solo e de fontes geotérmicas subterrâneas entra no oceano como escoamento, onde precipita em sedimentos no fundo do oceano ou é usado como uma fonte de energia biológica por quimioautotróficos marinhos. A atividade vulcânica e fontes geotérmicas também liberam enxofre na atmosfera na forma de gás sulfeto de hidrogénio como um processo natural.

No entanto, a queima de combustíveis fósseis contribuem uma quantidade anormalmente grande na atmosfera, que retorna ao solo como chuva ácida, prejudicando ecossistemas.