O que preciso saber sobre a decomposição?

A decomposição é o processo natural no qual a matéria orgânica é transformada (decomposta) em nutrientes pela ação dos microrganismos decompositores. Tal processo tem grande importância ecológica, pois é o responsável por disponibilizar os nutrientes, que estavam incorporados na matéria orgânica morta, aos organismos fotossintéticos (como plantas e algas).

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• O que é a decomposição?

• Organismos detritívoros

• Importância ecológica da decomposição

• Aplicações da decomposição

• Usando a decomposição em sala de aula

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O que é a decomposição?

Decomposição é um termo usado na Biologia para designar o processo de transformação gradual onde a matéria orgânica é degradada (decomposta) em partículas menores, gases, sais minerais (nutrientes), ou seja, em matéria inorgânica. Sendo que essa transformação é realizada por microrganismos chamados de decompositores.

A decomposição ocorre em praticamente todos os ambientes da Terra. Nos solos, nas profundezas oceânicas, nos rios e lagos, nos manguezais, nos desertos, nas florestas, cemitérios, na lixeira da sua casa e até mesmo dentro de sua geladeira!

Mas alguns fatores ambientais bióticos (influências ocasionadas pelos seres vivos) e abióticos (influências ocasionadas por fenômenos químicos, físicos e físico-químicos) podem limitar ou influenciar a decomposição, vejamos alguns:

Disponibilidade de matéria orgânica

A matéria orgânica é o “combustível” da decomposição, sem ela não há o que degradar, logo, os microrganismos não tem seu alimento. Assim a quantidade disponível de matéria orgânica no ambiente é um dos principais fatores abióticos que podem influenciar o processo.

A matéria orgânica pode ser oriunda dos restos de organismos mortos (animais, plantas, algas, fungos, bactérias, protozoários e até mesmo vírus), ou de fragmentos e resíduos dos seres vivos (fezes, urina, pelos, penas e restos de comida).

Microrganismos decompositores

Os decompositores são o principal fator biótico que influencia a decomposição, pois sem eles o processo simplesmente não ocorre. Mas quem são os decompositores? São algumas espécies de fungos e bactérias heterotróficas, aquelas que obtêm seu alimento a partir de matéria orgânica oriunda de outros seres vivos.

A diversidade de decompositores também influencia o processo, pois cada espécie tem uma “maior facilidade” em degradar determinadas moléculas. Por exemplo, algumas espécies de fungos são especialistas em degradar madeira, enquanto outras em degradar tecidos moles (como músculos e órgãos). Assim um maior número de espécies diferentes de decompositores, até certo ponto, pode “otimizar” o processo.

Muito provavelmente você já viu esses microrganismos “trabalhando” ao esquecer aquela laranja em um canto por muito tempo. Você começa a ver pontos de bolor e mofo crescendo nela, percebe partes moles e gosmentas e até sente cheiros não muito agradáveis. Sim, são eles trabalhando!

Resumidamente, eles vão se alimentando da matéria orgânica e, através de seus metabolismos (reações bioquímicas que ocorrem no interior das células), transformando-a em minerais, gases e outras substâncias que vão sendo liberadas no ambiente.

Os cogumelos conhecidos como orelha-de-pau são um exemplo de fungos capazes de decompor madeira. (Fonte: Pixabay).

Temperatura

A temperatura é um dos principais fatores abióticos que influenciam a decomposição, pois cada microrganismo possui um valor ótimo de temperatura para seu desenvolvimento e funcionamento metabólico. O que acaba influenciando o ritmo de consumo da matéria orgânica pelos mesmos.

Por exemplo, em temperaturas muito baixas o metabolismo diminui ou cessa e, consequentemente, o ritmo da decomposição diminui. O mesmo pode ocorrer em temperaturas muito altas, incluindo a morte dos microrganismos.

A decomposição ocorre em ambientes frios como a Antártida? Sim, tanto nos ambientes terrestre e aquático destes locais. Porém as baixas temperaturas fazem com que a decomposição ocorra em um ritmo muito mais lento.

Umidade

A água é um elemento essencial para a ocorrência e a manutenção da vida do planeta, isso inclui os microrganismos. Ela garante a proliferação e o desenvolvimento microbiano, fazendo assim da água outro fator abiótico importante para a decomposição.

Sem ela algumas atividades metabólicas, a motilidade (capacidade de se mover) e desenvolvimento microbiano ficam comprometidos, o que pode levar a uma desaceleração do processo de decomposição. Logo, um certo grau de umidade na matéria orgânica a ser decomposta é necessária para realização do processo.

Vale lembrar que o excesso de umidade também pode atrapalhar a decomposição, pois algumas espécies de decompositores não toleram altos valores de umidade. Mas não se esqueça que há espécies de decompositores adaptados aos ambientes com excesso de umidade como manguezais, pântanos, lagos, rios, oceanos e até mesmo alimentos.

A decomposição ocorre em ambientes secos e áridos como desertos? Sim, mas só se houver uma quantidade mínima disponível aos microrganismos. Por isso que nestes ambientes a decomposição ocorre de maneira mais lenta quando comparado a outros ambientes mais úmidos.

A baixa umidade é um dos segredos do processo de mumificação (e também da carne seca)! Quando se retira a água das fibras musculares através de processos físico-químicos, do sal, do calor ou do Sol, você acaba criando um ambiente desfavorável ao crescimento e ação dos decompositores. Por isso que as múmias (e a carne seca) conseguem permanecer por um bom tempo conservadas.

Outros fatores abióticos que podem afetar a decomposição são: presença (meio aeróbico) ou ausência (meio anaeróbico) do gás oxigênio (O2), se o meio está ácido ou alcalino (básico), ou seja, pH do ambiente e a poluição. Já outro fator biótico que pode influenciar na decomposição são os organismos detritívoros, que abordaremos a seguir.

Organismos detritívoros

Por definição os detritívoros são organismos que se alimentam de restos (ou detritos) de matéria orgânica morta em processo de decomposição, ou seja, restos de organismos mortos (como troncos mortos, folhas caídas, carcaças de animais e células mortas).

Alguns detritívoros também podem ser chamados de necrófagos, saprófagos ou necro-saprófagos. O termo carniceiro geralmente é usado para designar animais (como hienas e urubus) que se alimentam da carcaça de animais mortos.

Coprófago é um termo que designa animais detritívoros que se alimentam das fezes de outros animais como, por exemplo, algumas espécies de moscas, besouros e borboletas.

Hamsters, chinchilas, coalas e porquinhos-da-índia assim como algumas outras espécies podem apresentar comportamento de coprofagia, mas o intuito destes animais é de (re)constituir sua flora intestinal ou de reabsorver vitaminas perdidas nas fezes. Portanto, a coprofagia não é o meio exclusivo de alimentação destas espécies.

Diferente dos decompositores, os detritívoros não têm um metabolismo capaz de decompor a matéria orgânica, mas sim de fragmentá-la em pedaços menores, ou seja, digeri-la. Uma parcela da matéria orgânica ingerida não será aproveitada e, consequentemente, excretada. E são estes excrementos, por sua vez, usados como alimento pelos decompositores.

Esta fragmentação ou trituração da matéria orgânica ajuda a acelerar o processo de decomposição, pois quanto menor o pedaço mais rapidamente (e facilmente) ele é consumido pelos decompositores. Vale ressaltar que independente da atuação dos detritívoros a decomposição ocorrerá, estes animais apenas “facilitam” o trabalho dos decompositores.

São exemplos de animais detritívoros: minhocas, piolhos-de-cobra, larvas de mosca, drosófilas (mosca-da-fruta), ácaros, urubus, abutres, corvos, hienas, pepinos-do-mar, paguros (caranguejo-ermitão), tatuzinhos-de-jardim, rotíferos, e algumas espécies de besouros, nemátodes, camarões, baratas, poliquetas, caranguejos, estrelas-do-mar e lesmas. Dentre os microrganismos há espécies detritívoras de protozoários que geralmente compõem o zooplâncton.

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Assista no vídeo abaixo como a presença de detritívoros influência no processo de decomposição:

https://www.youtube.com/watch?v=_QV26l0Ngw4

Dica: Para melhor visualizar como a fragmentação influência no processo de decomposição (e no de digestão) faça o seguinte experimento:

Pegue dois comprimidos efervescentes (como a aspirina); um dos comprimidos coloque inteiro em um copo d’água e cronometre quanto tempo ele demora para se dissolver; o outro comprimido quebre ao máximo que conseguir antes de jogá-lo em outro copo d’água, e não esqueça de cronometrar o tempo que ele também levou para dissolver.

Com este experimento você verá que o comprimido quebrado (fragmentado) se dissolve mais rapidamente que o inteiro. Isso demonstra como os detritívoros alteram, acelerando, o processo de decomposição, pois facilitam a ação dos decompositores (no caso do experimento, a ação da água). Também é uma maneira didática de visualizar a importância da mastigação no processo de digestão dos alimentos.

Importância ecológica da decomposição

A decomposição é um dos processos naturais de vital importância à manutenção da vida na Terra. Sem ela a vida no planeta como a conhecemos poderia ser impossível.

Ciclagem de nutrientes

Uma das principais consequências da decomposição é a ciclagem dos nutrientes. Neste processo os elementos químicos (nutrientes) que estavam incorporados nas moléculas de um ser vivo, voltam a estar disponíveis para que outro ser vivo os utilize para se nutrir, crescer e desenvolver. De maneira sucinta, os decompositores ao se alimentarem da matéria orgânica “libertam” tais nutrientes que estavam “aprisionados”.

Podemos dizer que a decomposição é a “recicladora” da matéria orgânica na natureza. Este ciclo garante que os nutrientes, anteriormente, usados por um organismo fiquem disponíveis novamente para outro organismo, isto é, que sejam reutilizados.

Os nutrientes são os elementos químicos essenciais para o crescimento, desenvolvimento, funcionamento metabólico e constituição dos seres vivos. Elementos como nitrogênio (N), enxofre (S), cálcio (Ca), fósforo (P), magnésio (Mg), ferro (Fe) entre outros. Eles constituem moléculas como proteínas, celulose, clorofila, lipídios, DNA, RNA e muitas outras.

Mineralização

O processo de decomposição está intimamente ligado a outro processo natural chamado de mineralização (ou fixação de nutrientes).

Após os decompositores digerirem a matéria orgânica e liberam os nutrientes para o meio, um outro grupo de microrganismos conhecidos como fixadores de nutrientes (algumas espécies de bactérias e fungos), vão através de seus metabolismos deixar tais nutrientes disponíveis (mineralizados) aos organismos chamados produtores primários como plantas, algas, cianobactérias e outros organismos autotróficos (aqueles capazes de produzir seu próprio alimento).

Ao contrário do que se pensa as plantas não têm a capacidade de se nutrir diretamente da matéria orgânica (como por exemplo do adubo), elas necessitam que os decompositores a degradem e que os fixadores deixem os nutrientes resultantes em uma forma que elas sejam capazes de absorver, ou seja, nutrientes em sua forma inorgânica (minerais).

Por exemplo: moléculas de dióxido de enxofre (SO2) e dinitrogênio (N2), íons como cálcio (Ca²+), ferro (Fe²+ ), magnésio (Mg²+ ), sódio (Na+ ), cloreto (Cl- ), nitrato (NO3- ), fosfato (PO43-), sulfato (SO42-) amônio (NH4+), bicarbonato (HCO3-) entre outros minerais.

Este processo também é necessário para que os outros produtores primários como algas e cianobactérias consigam absorver os nutrientes para realizarem a fotossíntese. Assim podemos dizer que a decomposição é um dos processos que contribui no aporte de nutrientes (fertilidade) dos solos e dos ambientes aquáticos.

Cadeia Alimentar

Em conclusão, vimos como a decomposição é importante na manutenção do ciclo da vida no planeta, sendo ela um dos alicerces das cadeias tróficas (alimentares) nos ecossistemas.

Sem ela os nutrientes ficariam retidos nas moléculas dos organismos mortos, impedidos de serem reaproveitados por outros seres vivos o que, consequentemente, afetaria o surgimento de novos organismos.

Entenda a importância da decomposição para cadeia alimentar neste vídeo (legenda em português disponível):

https://www.youtube.com/watch?v=KI7u_pcfAQE

Entender os conceitos dentro da biologia são muito importantes para os alunos. Confira nosso glossário COMPLETO da biologia com centenas de termos.

Aplicações da decomposição

Além de sua importância ecológica, a decomposição ainda apresenta uma relevância na geração de energia e na economia global. Ela é o processo precursor na formação de petróleo, gás natural e carvão mineral, recursos não renováveis relevantes na economia atual e na geração de energia.

Para saber mais sobre recursos não renováveis e renováveis leia nosso texto:

Quais as diferenças entre recursos renováveis e não renováveis?

De maneira sucinta, os três combustíveis são originados a partir de matéria orgânica decomposta que passou por milhões de anos, sob influências geológicas no subsolo do planeta.

Outra forma de geração de energia a partir da decomposição é através de biodigestores. Um biodigestor é basicamente um equipamento utilizado para acelerar o processo de decomposição da matéria orgânica através da ausência de oxigênio (meio anaeróbico), gerando dois subprodutos: biogás e biofertilizante.

O biogás é composto de gás carbônico (CO2) e principalmente por metano (CH4), e pode ser empregado na geração de energia elétrica e térmica. Já o biofertilizante é uma biomassa em forma líquida rica em nutrientes, que pode ser usada como adubo natural em plantações.

A matéria orgânica usada nos biodigestores pode vir de restos de plantações, bagaços (como o de cana), dejetos e excrementos animais e do esgoto. O que faz da biodigestão uma alternativa sustentável de geração de energia e na destinação de resíduos orgânicos.

Dentro deste tema de sustentabilidade, a decomposição também pode ser uma ferramenta na mitigação da poluição. Cientistas descobriram uma espécie de bactéria decompositora capaz de degradar plástico do tipo PET (polietileno tereftalato).

A bactéria Ideonella sakaiensis produz uma enzima chamada PETase que é capaz de digerir o polietileno tereftalato, para que a bactéria use o carbono presente neste plástico como fonte de energia. Agora os cientistas estudam esta enzima para poder aplicá-la de forma a combater a poluição provocada pelo descarte irregular de plástico.

Outros exemplos de técnicas que também utilizam-se da decomposição como forma de destinação sustentável dos resíduos orgânicos são o tratamento de esgoto e a compostagem.

A primeira técnica visa a utilização da matéria orgânica para produção de adubo natural, que será empregado na agricultura, produção de mudas, jardins e na arborização urbana. Já a segunda técnica é usada no tratamento de esgoto visando a retirada de matéria orgânica da água contaminada, diminuindo assim a carga de poluentes.

Usando a decomposição em sala de aula

Para auxiliar você professor a planejar sua aula, damos exemplos de experimentos relacionados a decomposição e habilidades que podem ser desenvolvidas com seus alunos com base na BNCC (Base Nacional Comum Curricular), a partir do uso deste texto como material de apoio.

Com os objetivos de promover o conhecimento acerca do funcionamento de ecossistemas, fenômenos naturais e impactos ambientais, biodiversidade de organismos, ação microbiana, consumo responsável dos recursos, educação ambiental e processos biológicos, nós indicamos algumas das seguintes habilidades:

Ensino fundamental:

(EF04CI06) “Relacionar a participação de fungos e bactérias no processo de decomposição, reconhecendo a importância ambiental desse processo”.

(EF09CI13) “Propor iniciativas individuais e coletivas para a solução de problemas ambientais da cidade ou da comunidade, com base na análise de ações de consumo consciente e de sustentabilidade bem-sucedidas”.

Ensino médio:

(EM13CNT105) “Analisar os ciclos biogeoquímicos e interpretar os efeitos de fenômenos naturais e da interferência humana sobre esses ciclos, para promover ações individuais e/ ou coletivas que minimizem consequências nocivas à vida”.

(EM13CNT203) “Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais”.

Deixamos alguns exemplos de recursos didáticos que usam a decomposição como tema e se correlacionam com os objetivos acima citados.

Para observação do processo de decomposição, aplicação dos resíduos orgânicos e promoção da educação ambiental sugere-se a construção de composteiras caseiras. Aprenda a fazer sua composteira caseira neste post no Instagram da Amerek-UFMG.

O artigo “Como ensinar microbiologia, com ou sem laboratório” postado em Nova Escola, traz uma listagem de experimentos que podem ser feitos em sala de aula visando a observação de microrganismos. Estas práticas podem ser correlacionadas ao processo de decomposição.

Você tem mais exemplos e sugestões de como abordar e trabalhar a decomposição em sala de aula? Então deixe aqui embaixo nos comentários!

Para saber mais sobre Ecologia confira nosso Instagram e veja outros textos em nosso Site:

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Por que Galápagos é um laboratório natural? A biogeografia de ilhas explica!

Escrito por: Nicolas Nathan dos Santos

Revisado por: Érika Freitas Pinheiro

Como citar este texto:

SANTOS, N. N.; PINHEIRO, E. F. O que preciso saber sobre a decomposição?. Potencial Biótico. Disponível em: <https://www.potencialbiotico.com/post/adecomposicao>. Acesso em:

Referências:

AGOSTINI, V. O.; RITTER, M. N.; MUXAGATA, E. Zooplâncton: comunidade-chave nos processos bióticos e abióticos dos oceanos. In: MACHADO, C. P. (org.). Ensino de Ciências: práticas e exercícios para a sala de aula. Caxias do Sul: EDUCS – Editora da Universidade de Caxias do Sul, 2017. Disponível em: <https://www.ucs.br/educs/livro/ensino-de-ciencias-praticas-e-exercicios-para-a-sala-de-aula/>. Acesso em: 19 de julho de 2021.

ARANTES, J. T. Pesquisa melhora enzima que degrada plástico. 2018. FAPESP. Disponível em: <https://agencia.fapesp.br/pesquisa-melhora-enzima-que-degrada-plastico/27651/>. Acesso em: 19 de julho de 2021.

BRANCO, P. M. Carvão mineral. 2014. Serviço Geológico do Brasil – CPRM. Disponível em: <https://www.cprm.gov.br/publique/CPRM-Divulga/Carvao-Mineral-2558.html>. Acesso em: 19 de julho de 2021.

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Nicolas Nathan dos Santos

Revisor

Biólogo Mestre em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente e Especialista em Arborização Urbana. E ávido espectador da magia do mundo (real e imaginário).

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