Uma fazenda aplicou, a cada ano, grandes quantidades de fertilizantes nitrogenados sintéticos para maximizar sua produtividade agrícola. A fim de enriquecer o solo, que é naturalmente pobre em nitrogênio, o proprietário também cultivou leguminosas entre as safras. Apesar da alta produtividade, essa prática causou impactos em um curso d´água próximo. Análises de água revelaram um aumento na proliferação de algas e queda nos níveis de oxigênio dissolvido. Além disso, os moradores locais relataram um odor forte das águas e morte de peixes. De acordo com o ciclo do nitrogênio,
Aa utilização de fertilizantes sintéticos aumenta o aporte de nitrogênio reativo no solo, que pode ser lixiviado até corpos d’água, resultando na eutrofização.
Bas leguminosas plantadas entre as safras competem com as bactérias nitrificantes do solo, dificultando a ciclagem do nitrogênio.
Ca morte dos peixes no curso d´água está relacionada à escassez de nitrogênio, que provoca a proliferação de algas nos corpos d´água.
Do uso excessivo de fertilizantes industriais elimina as bactérias fixadoras presentes nas raízes das leguminosas.
Eas leguminosas possuem nas raízes bactérias capazes de transformar o nitrato em amônia que é carreada para o curso d´água pelas chuvas.
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GabaritoA — a utilização de fertilizantes sintéticos aumenta o aporte de nitrogênio reativo no solo, que pode ser lixiviado até corpos d’água, resultando na eutrofização.
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Ciclo do nitrogênio e eutrofização
Gabarito: letra A. O uso de fertilizantes nitrogenados sintéticos aumenta o aporte de nitrogênio reativo no solo, que pode ser lixiviado até corpos d'água, resultando em eutrofização — o processo que explica a proliferação de algas, a queda de oxigênio dissolvido, o odor forte e a morte de peixes descritos no enunciado. A alternativa correta amarra exatamente essa cadeia de causa e efeito, que é o fenômeno central cobrado pela questão.
O ciclo do nitrogênio é um dos ciclos biogeoquímicos mais importantes, pois o nitrogênio é um nutriente essencial para todos os seres vivos, compondo proteínas e ácidos nucleicos. Apesar de ser abundantíssimo na atmosfera (cerca de 78% do ar é gás nitrogênio, N₂), a maioria dos organismos não consegue utilizá-lo diretamente nessa forma. As plantas, por exemplo, só absorvem nitrogênio na forma de íons amônio (NH₄⁺), nitrito (NO₂⁻) e, principalmente, nitrato (NO₃⁻). Por isso, o nitrogênio é frequentemente o nutriente limitante do crescimento vegetal em ecossistemas naturais.
Para que o N₂ atmosférico se torne disponível, ele precisa passar por processos de fixação. A fixação biológica é realizada por bactérias, como as do gênero Rhizobium, que vivem em simbiose nos nódulos das raízes de leguminosas (feijão, soja, ervilha), e por bactérias de vida livre no solo. Há também a fixação atmosférica (relâmpagos) e a fixação industrial, pelo processo de Haber-Bosch, que produz fertilizantes nitrogenados sintéticos — exatamente o que a fazenda do enunciado aplicou em grandes quantidades.
O problema surge quando esse aporte de nitrogênio é excessivo. Os fertilizantes sintéticos são ricos em formas reativas de nitrogênio (nitrato, amônio), que são solúveis em água. Quando aplicados em excesso, parte desse nitrogênio não é absorvida pelas plantas e é lixiviada — carregada pela água da chuva e pela irrigação — até rios, lagos e mares próximos. Esse enriquecimento artificial do ambiente aquático com nutrientes é o que chamamos de eutrofização cultural (ou artificial), em contraposição à eutrofização natural, que ocorre lentamente ao longo de milênios.
A eutrofização desencadeia uma cascata de efeitos: o excesso de nitrogênio (e fósforo) estimula a proliferação descontrolada de algas e cianobactérias na superfície da água, formando uma "floração". Quando essas algas morrem, são decompostas por bactérias aeróbicas, que consomem grandes quantidades de oxigênio dissolvido na água. A queda drástica de oxigênio causa a morte de peixes e outros organismos aquáticos, além de gerar odores fortes, provenientes da decomposição anaeróbica da matéria orgânica. É exatamente o cenário descrito no enunciado: aumento de algas, queda de oxigênio, odor forte e morte de peixes.
A alternativa A é a única que descreve corretamente essa cadeia causal completa. As demais alternativas contêm erros conceituais graves sobre o ciclo do nitrogênio, que serão analisados individualmente. A pegadinha central da questão está em confundir o papel das leguminosas e das bactérias associadas a elas, além de inverter relações de causa e efeito no processo de eutrofização.
NÃO CAIA NESSA!
A banca explora a confusão entre os diferentes grupos de bactérias do ciclo do nitrogênio e seus papéis. As leguminosas fixam nitrogênio atmosférico (N₂ → NH₃) por meio de bactérias do gênero Rhizobium em seus nódulos radiculares — elas não competem com bactérias nitrificantes, não são eliminadas por fertilizantes e não transformam nitrato em amônia. Além disso, a morte dos peixes não é causada por escassez de nitrogênio, mas sim pela falta de oxigênio resultante da decomposição das algas. Fique atento a essas inversões de papéis e relações de causa e efeito.
1Excesso de N no solo
2Lixiviação até rios/lagos
3Proliferação de algas
4Decomposição consome O₂
5Morte de peixes e odor
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Alternativa A — ✅ Correta ⟵ GABARITO
A alternativa descreve com precisão o mecanismo da eutrofização: os fertilizantes sintéticos adicionam nitrogênio reativo (nitrato, amônio) ao solo; o excesso não absorvido pelas plantas é lixiviado pela água da chuva até os corpos d'água; esse aporte extra de nutrientes estimula a proliferação de algas, que, ao morrerem e serem decompostas, consomem o oxigênio dissolvido, causando a morte de peixes e o odor forte. É exatamente a sequência de eventos descrita no enunciado, e o termo técnico que nomeia esse processo é eutrofização.
Alternativa B — ❌ Incorreta
Afirma que as leguminosas competem com as bactérias nitrificantes do solo, dificultando a ciclagem do nitrogênio. Isso é um erro conceitual: as leguminosas não competem com bactérias nitrificantes. Elas estabelecem uma relação de mutualismo com bactérias fixadoras de N₂ (do gênero Rhizobium), que vivem em seus nódulos radiculares e convertem o N₂ atmosférico em amônia (NH₃), enriquecendo o solo com nitrogênio. As bactérias nitrificantes (como Nitrosomonas e Nitrobacter) atuam no solo convertendo amônia em nitrito e nitrato, um processo que não é prejudicado pelas leguminosas. A confusão aqui é entre os diferentes grupos bacterianos e seus papéis no ciclo.
Alternativa C — ❌ Incorreta
Afirma que a morte dos peixes está relacionada à escassez de nitrogênio, que provoca a proliferação de algas. Há dois erros graves: (1) a morte dos peixes não é causada por escassez de nitrogênio, mas sim pela queda de oxigênio dissolvido na água, consequência da decomposição das algas; (2) a proliferação de algas é causada pelo excesso de nitrogênio (eutrofização), não pela escassez. A alternativa inverte completamente a relação de causa e efeito.
Alternativa D — ❌ Incorreta
Afirma que o uso excessivo de fertilizantes industriais elimina as bactérias fixadoras presentes nas raízes das leguminosas. Não há fundamento biológico para essa afirmação. Os fertilizantes nitrogenados podem reduzir a necessidade da simbiose com Rhizobium (já que a planta tem nitrogênio disponível no solo), mas não "eliminam" as bactérias dos nódulos. A relação simbiótica é regulada pela planta, e a presença de nitrogênio no solo pode inibir a formação de novos nódulos, mas não elimina as bactérias já existentes. A alternativa confunde o efeito fisiológico (menor nodulação) com uma eliminação total das bactérias.
Alternativa E — ❌ Incorreta
Afirma que as leguminosas possuem nas raízes bactérias capazes de transformar nitrato em amônia, que é carreada para o curso d'água pelas chuvas. Há dois erros: (1) as bactérias dos nódulos de leguminosas (Rhizobium) realizam fixação de nitrogênio (N₂ → NH₃), e não a transformação de nitrato em amônia (que seria uma forma de redução, não típica dessas bactérias); (2) a amônia produzida é utilizada pela própria planta, não sendo "carreada" para corpos d'água em quantidades significativas. O nitrogênio que chega aos rios e causa eutrofização vem principalmente dos fertilizantes sintéticos lixiviados, não da amônia fixada pelas leguminosas.