Ciclo do cálcio

Mestre em Ciências Biológicas (UFRJ, 2016)
Graduada em Biologia (UFRJ, 2013)

O cálcio (Ca) é o quinto elemento mais abundante na crosta terrestre, sendo de grande importância para os seres vivos por desempenhar funções variadas. Nos vegetais, por exemplo, o cálcio funciona como ativador enzimático e forma moléculas constituintes das paredes celulares vegetais.

Nos animais, sua função estrutural tem grande destaque, sendo o elemento formador de esqueletos e estruturas de proteção. Invertebrados como moluscos produzem suas conchas a partir de sais de cálcio e muitos exoesqueletos, principalmente de invertebrados marinhos, possuem compostos calcários em sua formação. Em vertebrados, o cálcio é o principal componente dos ossos e pode ser encontrado na casca de ovos de aves e répteis. Além disso, o cálcio é utilizado em funções metabólicas como atividades das membranas celulares, contrações musculares, impulsos nervosos, controle de acidez do sangue, divisão celular, controle hormonal e na coagulação sanguínea.

Na natureza, a principal fonte de cálcio são as rochas sedimentares calcárias. Ao longo do tempo, os intemperismos físicos, químicos e biológicos sofridos por essas rochas provocam sua erosão e a liberação de sais de cálcio. O ácido carbônico (H2CO3) proveniente do CO2 dissolvido na água da chuva, por exemplo, facilita a erosão de rochas que liberam íons Ca2+ e HCO3–, seja diretamente na água ou no solo, onde também pode ser carregado pela água da chuva para rios, lagos e oceanos.

Na água, esses íons são absorvidos e utilizados por invertebrados na confecção de conchas e exoesqueletos. Com a morte desses organismos, seus esqueletos e conchas se depositam no fundo do mar e são degradados por organismos decompositores, liberando os íons de cálcio novamente no ambiente. Assim como ocorre no ciclo do fósforo, o cálcio não utilizado precipita para o fundo dos corpos d’agua, podendo ser ressuspendido e utilizado pela biota ou incorporado de volta em formações calcárias.

Esse sedimento de fundo é rico em carbonato de cálcio (CaCO), participando de um ciclo de tempo geológico. Levado pelas correntes, o sedimento pode migrar para uma zona de pressão e temperatura mais elevadas, fundindo o carbonato de cálcio de forma a gerar rochas sedimentares. Essas rochas podem se acumular próximas às margens alcançando a superfície e fechando o ciclo. Vale lembrar que essas mudanças geológicas formam um processo demorado, que se dá em uma escala de tempo grande.

Na terra, a partir dos sais de cálcio liberados no solo, o ciclo tem continuação com a absorção desses sais pelas plantas. Os animais terrestres, por sua vez, podem obter cálcio através da ingestão dessas plantas ou bebendo água contendo sais de cálcio dissolvidos. A partir disso, o cálcio vai exercer funções variadas no organismo, podendo ser passado para outros níveis tróficos através da cadeia alimentar. Quando algum desses organismos morre, sua decomposição provoca o retorno do cálcio ao solo e a água, podendo ser novamente absorvido pelas plantas ou levados para corpos d’água pelas chuvas, continuando o ciclo.

O ser humano ainda afeta o ciclo do cálcio com o uso de uma substância conhecida como cal para funções como correção do pH do solo para a agricultura e tratamento de água. Essa substância nada mais é que um composto chamado de óxido de cálcio (CaO), e sua adição ao solo ou a água libera íons de cálcio que vão entrar no ciclo.

Referências:

http://www.iqsc.usp.br/iqsc/servidores/docentes/pessoal/mrezende/arquivos/EDUC-AMB-Ciclos-Biogeoquimicos.pdf

http://teachersinstitute.yale.edu/curriculum/units/1985/7/85.07.08.x.html

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