Ciclo do cloro - Chlorine cycle

Ciclo biogeoquímico do cloro: o cloro circula pela atmosfera, manto, crosta, pedosfera, criosfera e oceanos como cloreto e cloro orgânico. As setas são rotuladas em fluxos de cloro em Tg (teragrama) por ano. As estimativas também são feitas sobre o conteúdo natural de cloro nos reservatórios da Terra e a forma em que são armazenados. O manto constitui o maior reservatório de cloro em 22 x 10 12 teragramas. O cloro passa pela pedosfera por meio de processos bióticos e abióticos que levam a esse reservatório a atuar como um sumidouro.

O ciclo do cloro (Cl) é o ciclo biogeoquímico do cloro através da atmosfera , hidrosfera , biosfera e litosfera . O cloro é mais comumente encontrado como íons de cloreto inorgânico ou várias formas orgânicas cloradas . Mais de 5.000 orgânicos clorados produzidos biologicamente foram identificados.

A ciclagem do cloro na atmosfera e a criação de compostos de cloro por fontes antropogênicas têm grandes impactos nas mudanças climáticas e na redução da camada de ozônio. O cloro desempenha papéis essenciais em muitos processos biológicos, incluindo vários papéis no corpo humano. Ele também atua como um cofator essencial nas enzimas envolvidas na fotossíntese das plantas .

Troposfera

O cloro desempenha um grande papel no ciclo atmosférico e no clima, incluindo, mas não se limitando aos clorofluorcarbonos (CFCs). O principal fluxo de cloro para a troposfera vem do spray aerossol de sal marinho. Tanto o cloro orgânico quanto o inorgânico são transferidos dos oceanos para a troposfera. A combustão da biomassa é outra fonte de formas orgânicas e inorgânicas de cloro para a troposfera a partir do reservatório terrestre. Normalmente, as formas orgânicas de cloro são altamente reativas e serão transferidas da troposfera para a estratosfera. O principal fluxo de cloro da troposfera é via deposição de superfície nos sistemas de água.

Hidrosfera

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Grupos de pesquisa

Os oceanos são a maior fonte de cloro da hidrosfera terrestre. Na hidrosfera, o cloro existe principalmente como cloreto devido à alta solubilidade do íon Cl - . A maioria dos fluxos de cloro estão dentro da hidrosfera devido à solubilidade e reatividade dos íons cloreto nos sistemas de água. A criosfera é capaz de reter algum cloro depositado pela chuva e neve, mas a maioria é eluída nos oceanos.

Litosfera

O maior reservatório de cloro reside na litosfera, onde 22x10 12 teragrama de cloro global é encontrado no manto da Terra . As erupções vulcânicas liberam esporadicamente altos níveis de cloro na forma de HCl na troposfera , mas a maior parte do fluxo de cloro terrestre vem de fontes de água do mar que se misturam ao manto.

O cloro ligado organicamente é tão abundante quanto os íons de cloreto nos sistemas de solo terrestre ou na pedosfera . A descoberta de vários genes mediadores de Cl em microrganismos e plantas indica que vários processos bióticos usam cloreto e produzem compostos orgânicos clorados, bem como muitos processos abióticos. Esses compostos clorados podem então ser volatilizados ou lixiviados do solo, o que torna o ambiente geral do solo um sumidouro global de cloro. Descobriu-se que vários procariotos anaeróbicos contêm genes e mostram atividade de volatilização orgânica clorada

Processos biológicos

A capacidade do cloro de se dissociar completamente na água também é o motivo pelo qual ele é um eletrólito essencial em muitos processos biológicos. O cloro, junto com o fósforo , é o sexto elemento mais comum na matéria orgânica . As células utilizam cloreto para equilibrar o pH e manter a pressão do tugor em equilíbrio. A alta condutividade elétrica dos íons Cl - são essenciais para a sinalização dos neurônios no cérebro e regulam muitas outras funções essenciais na biologia

Compostos clorados antropogênicos

Os efeitos de esgotamento dos clorofluorcarbonos (CFCs) no ozônio sobre a Antártica foram estudados extensivamente desde a década de 1980. A baixa reatividade dos CFCs permite que atinja a alta estratosfera , onde interage com a radiação UV-C e forma íons cloreto altamente reativos que interagem com o metano. Esses íons de cloro altamente reativos também interagirão com compostos orgânicos voláteis para formar outros ácidos que destroem a camada de ozônio.

O cloro-36 é o isótopo radioativo produzido em muitas instalações nucleares como resíduo de subproduto. Sua meia-vida de 3,01x10 5 anos, a mobilidade na pedosfera e a capacidade de ser absorvido por organismos tornaram-no um isótopo de grande preocupação entre os pesquisadores. A alta solubilidade e baixa reatividade do 36 Cl - também o tornou uma aplicação útil para a pesquisa do ciclo biogeoquímico do cloro, já que a maioria das pesquisas o utiliza como um traçador de isótopos

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