Biosfera

Interpretações contrastantes de modelos existentes da evolução dos isótopos de Sr e Pb podem ser eliminadas com um modelo no qual o material crustal é reciclado através do manto. Neste modelo, a crosta terrestre e o manto superior (acima de aproximadamente 500 km de profundidade) estão em um sistema de estado estacionário, e os volumes e composições totais do oceano, continente e manto têm sido quase constantes por pelo menos os últimos 2,5 bilhões de anos e provavelmente pela maior parte da história da Terra. Material sialico é continuamente erodido dos continentes para as bacias oceânicas e, como consequência deste processo, é homogeneizado isotopicamente. Em cinturões orogênicos de margem continental e arcos insulares, os sedimentos da bacia oceânica, da dorsal e da trincheira são arrastados para o manto. A equibilibração isotópica entre material sialico e simático ocorre dentro do manto, e o material sialico é retornado aos continentes ou arcos insulares como vulcânicos de aparência juvenil, completando assim o ciclo geoquímico. A maioria dos isótopos parentais radioativos reside dentro do sial continental, enquanto o manto permanece empobrecido e incapaz de sustentar sua evolução isotópica observada. Com este modelo, é possível explicar as evidências de isótopos de Pb de continentes antigos amplamente distribuídos e evolução de Pb comum em um sistema que parece ter uma razão U/Pb e Th/U muito uniforme, mesmo que a maioria do U e Th esteja altamente enriquecida na crosta sialica heterogênea. Ao mesmo tempo, o modelo fornece uma explicação para as evidências de isótopos de Sr de adição contínua de material aos continentes. A evolução dos isótopos de Sr é dominada pelo reservatório de Sr no manto; em contraste, a evolução dos isótopos de Pb é dominada pela mistura isotópica durante a erosão e sedimentação. As diferenças aparentes nas evoluções dos isótopos de Sr e Pb são devidas a respostas diferentes a várias partes do ciclo de estado estacionário como consequência das diferenças nas razões de pai para filha na crosta sialica em comparação com o manto superior e no grau de enriquecimento dos produtos parentais e filiais na crosta. Modelos matemáticos idênticos podem ser usados para descrever a evolução de ambos os sistemas isotópicos.

@article{doi101029rg006i002p00175,
    author = "Armstrong, R. L.",
    title = "A model for the evolution of strontium and lead isotopes in a dynamic Earth",
    year = "1968",
    journal = "Reviews of Geophysics",
    abstract = "Contrasting interpretations of existing models of Sr and Pb isotope evolution can be eliminated with a model in which crustal material is recycled through the mantle. In this model the earth's crust and upper mantle (above approximately 500 km depth) are in a steady‐state system, and the volumes and bulk compositions of ocean, continent, and mantle have been nearly constant for at least the last 2.5 b.y. and probably for most of the earth's history. Sialic material is continuously eroded from continents into ocean basins and, as a consequence of this process, is isotopically homogenized. In continental‐margin orogenic belts and island arcs, the ocean basin, rise, and trench sediments are dragged into the mantle. Isotopic equilibration between sialic and simatic material takes place within the mantle, and the sialic material is returned to the continents or island arcs as juvenile‐appearing volcanics, thus completing the geochemical cycle. Most of the radioactive parent isotopes reside within the continental sial, whereas the mantle remains depleted and unable to sustain its observed isotope evolution. With this model it is possible to explain Pb isotope evidence of widespread ancient continents and common Pb evolution in a system which appears to have a very uniform U/Pb and Th/U ratio, even though most of the U and Th are highly enriched in the heterogeneous sialic crust. At the same time the model provides an explanation for Sr isotope evidence of continual addition of material to continents. Sr isotope evolution is dominated by the reservoir of Sr in the mantle; in contrast, Pb isotope evolution is dominated by isotopic mixing during erosion and sedimentation. The apparent differences in the evolutions of Sr and Pb isotopes are due to differing responses to various parts of the steady‐state cycle as a consequence of the differences in parent to daughter ratios in the sialic crust as compared with the upper mantle and in the degree of enrichment of parent and daughter products in the crust. Identical mathematical models may be used to describe the evolution of both isotope systems.",
    url = "https://doi.org/10.1029/rg006i002p00175",
    doi = "10.1029/rg006i002p00175",
    openalex = "W2031561542"
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@incollection{schopf1983evolution3,
    author = "Schopf, J. W. e Hayes, J. M. e Walter, M. R",
    editor = "Schopf, J. W.",
    title = "Evolução dos Ecossistemas Mais Antigos da Terra: Progressos Recentes e Problemas Não Resolvidos",
    year = "1983",
    booktitle = "A Biosfera Mais Antiga da Terra",
    publisher = "Sua Origem e Evolução: Princeton, Nova Jersey, Princeton University Press, p. 361-384",
    note = "talkorigins_source = {true}; raw_reference = {Schopf, J. W., Hayes, J. M., e Walter, M. R., 1983, Evolução dos Ecossistemas Mais Antigos da Terra: Progressos Recentes e Problemas Não Resolvidos, em Schopf, J. W., ed., A Biosfera Mais Antiga da Terra: Sua Origem e Evolução: Princeton, Nova Jersey, Princeton University Press, p. 361-384.}"
}

@article{vidal1985earths,
    author = "Vidal, Gonzalo",
    title = "A Biosfera Mais Antiga da Terra",
    year = "1985",
    journal = "Lethaia",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1502-3931.1985.tb00704.x",
    doi = "10.1111/j.1502-3931.1985.tb00704.x",
    number = "3",
    openalex = "W2148566212",
    pages = "271-272",
    volume = "18"
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@article{gillings1996evolution,
    author = "Gillings, Annabel",
    title = "Evolução de ecossistemas hidrotermais na Terra (e em Marte?)",
    year = "1996",
    journal = "BioEssays",
    url = "https://doi.org/10.1002/bies.950180614",
    doi = "10.1002/bies.950180614",
    number = "6",
    openalex = "W2032802314",
    pages = "515-517",
    volume = "18"
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@article{brunk1998evolution,
    author = "Brunk, C.",
    title = "Evolução de ecossistemas hidrotermais na Terra (e em Marte?)",
    year = "1998",
    journal = "Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology",
    url = "https://doi.org/10.1016/s0031-0182(97)85949-4",
    doi = "10.1016/s0031-0182(97)85949-4",
    number = "1-4",
    openalex = "W2118223838",
    pages = "327-328",
    volume = "138"
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@incollection{crossref2002biosphere,
    title = "Biosfera",
    year = "2002",
    booktitle = "Fundamentos da Ciência Ambiental",
    url = "https://doi.org/10.4324/9780203137529-9",
    doi = "10.4324/9780203137529-9",
    pages = "153-215"
}

@misc{crossref2004biosphere,
    title = "Biosphere",
    year = "2004",
    booktitle = "Dicionário Enciclopédico de Genética, Genômica e Proteômica",
    url = "https://doi.org/10.1002/0471684228.egp01402",
    doi = "10.1002/0471684228.egp01402"
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@misc{crossref2007biosphere,
    title = "Biosfera",
    year = "2007",
    booktitle = "Encyclopedia of Environment and Society",
    url = "https://doi.org/10.4135/9781412953924.n89",
    doi = "10.4135/9781412953924.n89"
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@incollection{beer2012biosphere,
    author = "Beer, Jürg e McCracken, Ken e von Steiger, Rudolf",
    title = "Biosfera",
    year = "2012",
    booktitle = "Física dos Ambientes Terrestres e Espaciais",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-3-642-14651-0\_22",
    doi = "10.1007/978-3-642-14651-0\_22",
    pages = "389-395"
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Os seres humanos, ao contrário de qualquer outra espécie multicelular na história da Terra, emergiram como uma força global que está transformando a ecologia de um planeta inteiro. Não é mais possível compreender, prever ou gerir com sucesso padrões, processos ou mudanças ecológicas sem entender por que e como os seres humanos remodelam essas ao longo do longo prazo. Aqui, é apresentada uma teoria causal geral para explicar por que as sociedades humanas ganharam a capacidade de alterar globalmente os padrões, processos e dinâmicas da ecologia e como essas alterações antrópicas se desenrolam ao longo do tempo e do espaço à medida que as próprias sociedades mudam ao longo do tempo geracional humano. Baseando-se em teorias existentes de engenharia de ecossistemas, construção de nicho, herança inclusiva, evolução cultural, ultrasocialidade e mudança social, esta teoria da mudança antrroecológica sustenta que a evolução sociocultural de regimes de subsistência baseados na engenharia de ecossistemas, especialização social e troca não-kin, ou "construção de nicho sociocultural", é a principal causa tanto do aumento de escala a longo prazo das sociedades humanas quanto de sua transformação sem precedentes da biosfera. A construção de nicho sociocultural humana pode explicar, onde a teoria ecológica clássica não pode, os efeitos transformadores sustentados das sociedades humanas na biogeografia, sucessão ecológica, processos de ecossistema e nos padrões e processos ecológicos de paisagens, biomas e da biosfera. A teoria da antrroecologia gera hipóteses empiricamente testáveis sobre as formas e trajetórias da mudança ecológica antrópica a longo prazo que têm implicações teóricas e práticas significativas em todas as subdisciplinas da ecologia e conservação. Embora ainda esteja em um estágio inicial de desenvolvimento, a teoria da antrroecologia alinha-se e integra quadros teóricos estabelecidos, incluindo sistemas socioecológicos, metabolismo social, biogeografia rural, ecossistemas novos e antrromes. Os "fluxos da natureza" estão rapidamente se tornando "culturas da natureza". Para investigar, compreender e abordar as causas últimas da mudança ecológica antrópica, não apenas as consequências, os processos socioculturais humanos devem tornar-se tanto parte da teoria e prática ecológica quanto os processos biológicos e geofísicos são atualmente. Estratégias para alcançar este objetivo e para avançar a ciência ecológica e a conservação em uma biosfera cada vez mais antrópica são apresentadas.

@article{doi1018901422741,
    author = "Ellis, Erle C.",
    title = "Ecologia em uma biosfera antrópica",
    year = "2015",
    journal = "Ecological Monographs",
    abstract = "Os seres humanos, ao contrário de qualquer outra espécie multicelular na história da Terra, emergiram como uma força global que está transformando a ecologia de um planeta inteiro. Não é mais possível compreender, prever ou gerir com sucesso padrões, processos ou mudanças ecológicas sem entender por que e como os seres humanos remodelam essas ao longo do longo prazo. Aqui, é apresentada uma teoria causal geral para explicar por que as sociedades humanas ganharam a capacidade de alterar globalmente os padrões, processos e dinâmicas da ecologia e como essas alterações antrópicas se desenrolam ao longo do tempo e do espaço à medida que as próprias sociedades mudam ao longo do tempo geracional humano. Baseando-se em teorias existentes de engenharia de ecossistemas, construção de nicho, herança inclusiva, evolução cultural, ultrasocialidade e mudança social, esta teoria da mudança antrroecológica sustenta que a evolução sociocultural de regimes de subsistência baseados na engenharia de ecossistemas, especialização social e troca não-kin, ou "construção de nicho sociocultural", é a principal causa tanto do aumento de escala a longo prazo das sociedades humanas quanto de sua transformação sem precedentes da biosfera. A construção de nicho sociocultural humana pode explicar, onde a teoria ecológica clássica não pode, os efeitos transformadores sustentados das sociedades humanas na biogeografia, sucessão ecológica, processos de ecossistema e nos padrões e processos ecológicos de paisagens, biomas e da biosfera. A teoria da antrroecologia gera hipóteses empiricamente testáveis sobre as formas e trajetórias da mudança ecológica antrópica a longo prazo que têm implicações teóricas e práticas significativas em todas as subdisciplinas da ecologia e conservação. Embora ainda esteja em um estágio inicial de desenvolvimento, a teoria da antrroecologia alinha-se e integra quadros teóricos estabelecidos, incluindo sistemas socioecológicos, metabolismo social, biogeografia rural, ecossistemas novos e antrromes. Os "fluxos da natureza" estão rapidamente se tornando "culturas da natureza". Para investigar, compreender e abordar as causas últimas da mudança ecológica antrópica, não apenas as consequências, os processos socioculturais humanos devem tornar-se tanto parte da teoria e prática ecológica quanto os processos biológicos e geofísicos são atualmente. Estratégias para alcançar este objetivo e para avançar a ciência ecológica e a conservação em uma biosfera cada vez mais antrópica são apresentadas.",
    url = "https://doi.org/10.1890/14-2274.1",
    doi = "10.1890/14-2274.1",
    openalex = "W2145303294",
    references = "doi101007s1375201200284, doi101016jgloenvcha200604002, doi101016jtree201202003, doi101017s0140525x06009083, doi101038461472a, doi101038nature10452, doi101073pnas0510792103, doi101073pnas1116437108, doi101086377665, doi101098rstb20100162, doi101111brv12053, doi101126science1168112, doi101126science1170165, doi101126science2775325494, doi101146annurevanthro291493, doi101537ase188722495, doi1016410006356820010510933teotwa20co2, doi1023071367778, openalexw1515810707, openalexw2624262714"
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@misc{calvert2016biosphere,
    author = "Calvert, Jack G.",
    title = "Biosphere",
    year = "2016",
    booktitle = "Padrões IUPAC Online",
    url = "https://doi.org/10.1515/iupac.62.0115",
    doi = "10.1515/iupac.62.0115"
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@article{andgladenkov2018startigraphic,
    author = "Gladenkov, Yu.B.",
    title = "HORIZONTES STARTIGRÁFICOS E PROBLEMAS DA EVOLUÇÃO DE COMUNIDADES BIÓTICAS DOS ECOSISTEMAS MARINHOS DENTRO DA GEOMERIDIA E DA BIOSFERA",
    year = "2018",
    journal = "Tikhookeanskaya Geologiya",
    url = "https://doi.org/10.30911/0207-4028-2018-37-5-16-30",
    doi = "10.30911/0207-4028-2018-37-5-16-30",
    openalex = "W2891328742",
    pages = "16-30",
    references = "doi1023072420377"
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@article{doi101016jbiosystems201804004,
    author = "Melkikh, Alexey V. e Khrennikov, Andrei",
    title = "Mecanismos da evolução direcionada de estruturas morfológicas e os problemas da morfogênese",
    year = "2018",
    journal = "Biosystems",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.biosystems.2018.04.004",
    doi = "10.1016/j.biosystems.2018.04.004",
    openalex = "W2804863524",
    references = "doi101016jbiosystems201406008, doi1010179781139540940014, doi101038nrm3896, doi101073pnas84217524, doi101093oso97801951315810010001, doi101098rstb19520012, doi1011094235585893, doi101145800157805047, doi101146annurevphyschem481545, doi101152physrev000052014, openalexw1576818901, openalexw2430930958"
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Embora tenham sido investidos esforços significativos na reconstrução da evolução inicial do ciclo biogeoquímico do nitrogênio da atmosfera-oceanosfera da Terra, o papel potencial de uma contribuição continental inicial por uma biosfera fototrófica microbiana terrestre foi amplamente negligenciado. Ao transpor os fluxos de nitrogênio do Arcaico de comunidades de solo superficial modernas conhecidas como crostas biológicas do solo (análogos terrestres de tapetes microbianos), cujos ancestrais podem ter existido há tão longe quanto 3,2 Ga, mostramos que elas poderiam ter impactado a evolução inicial do ciclo do nitrogênio. Calculamos que a saída líquida de nitrogênio inorgânico que atingia o sistema hidrogeológico do Pré-Cambriano poderia ter sido da mesma ordem de magnitude que a de continentes modernos para uma faixa de área habitada tão pequena quanto alguns por cento da área dos continentes atuais. Isso contradiz a suposição de que, antes do Evento de Grande Oxidação, os ciclos biogeoquímicos do nitrogênio marinho e continental estavam desconectados.

@article{doi101038s4146701804995y,
    author = "Thomazo, Christophe e Couradeau, Estelle e García‐Pichel, Ferrán",
    title = "Possível fertilização nitrogenada do Oceano da Terra primitiva por ecossistemas continentais microbianos",
    year = "2018",
    journal = "Nature Communications",
    abstract = "Embora tenham sido investidos esforços significativos na reconstrução da evolução inicial do ciclo biogeoquímico do nitrogênio da atmosfera-oceanosfera da Terra, o papel potencial de uma contribuição continental inicial por uma biosfera fototrófica microbiana terrestre foi amplamente negligenciado. Ao transpor os fluxos de nitrogênio do Arcaico de comunidades de solo superficial modernas conhecidas como crostas biológicas do solo (análogos terrestres de tapetes microbianos), cujos ancestrais podem ter existido há tão longe quanto 3,2 Ga, mostramos que elas poderiam ter impactado a evolução inicial do ciclo do nitrogênio. Calculamos que a saída líquida de nitrogênio inorgânico que atingia o sistema hidrogeológico do Pré-Cambriano poderia ter sido da mesma ordem de magnitude que a de continentes modernos para uma faixa de área habitada tão pequena quanto alguns por cento da área dos continentes atuais. Isso contradiz a suposição de que, antes do Evento de Grande Oxidação, os ciclos biogeoquímicos do nitrogênio marinho e continental estavam desconectados.",
    url = "https://doi.org/10.1038/s41467-018-04995-y",
    doi = "10.1038/s41467-018-04995-y",
    openalex = "W2808727815",
    references = "doi101016jprecamres201308001"
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@article{gladenkov2018stratigraphic,
    author = "Gladenkov, Yu. B.",
    title = "Horizontes Estratigráficos e Problemas da Evolução de Comunidades Bióticas de Ecossistemas Marinhos dentro da Geomerida e da Biosfera",
    year = "2018",
    journal = "Russian Journal of Pacific Geology",
    url = "https://doi.org/10.1134/s1819714018050044",
    doi = "10.1134/s1819714018050044",
    number = "5",
    openalex = "W2895119482",
    pages = "354-367",
    volume = "12",
    references = "doi1010160031018266900071, doi10108000206817809471369, doi101134s0869593810030019, doi101134s0869593815040048, doi102110pec95040129, doi1023071930070, doi1023072420377, openalexw2430930958, openalexw2915721471"
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@article{doi101038s4301702000116w,
    author = "Planavsky, Noah J. e Crowe, Sean A. e Fakhraee, Mojtaba e Beaty, Brian e Reinhard, Christopher T. e Mills, Benjamin e Holstege, Cerys e Konhauser, Kurt O.",
    title = "Evolução da estrutura e impacto da biosfera da Terra",
    year = "2021",
    journal = "Nature Reviews Earth \& Environment",
    url = "https://doi.org/10.1038/s43017-020-00116-w",
    doi = "10.1038/s43017-020-00116-w",
    openalex = "W3120307837",
    references = "doi101016jearscirev2019102888, doi101016jprecamres201308001, doi101038s4158601914364, doi101111gbi12382"
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Os dados bioestratigráficos acumulados até hoje sobre a subdivisão das sequências marinhas do Fanerozoico permitem interpretar as características evolutivas não apenas de táxons bióticos de baixo nível, mas também de paleocomunidades (conjuntos), que podem ser consideradas agrupamentos bióticos historicamente formados sob certas condições. São fornecidos exemplos de estágios de sua evolução em diversos ecossistemas marinhos da Geomerida. É expressa a opinião sobre a necessidade de intensificar as pesquisas sobre este tema com a participação tanto de geólogos quanto de biólogos.

@article{doi101134s0869593824700096,
    author = "Gladenkov, Yu. B.",
    title = "A Evolução das Paleobiocomunidades é um dos Problemas Mais Intransponíveis da Bioestratigrafia",
    year = "2024",
    journal = "Estratigrafia e Correlação Geológica",
    abstract = "Os dados bioestratigráficos acumulados até hoje sobre a subdivisão das sequências marinhas do Fanerozoico permitem interpretar as características evolutivas não apenas de táxons bióticos de baixo nível, mas também de paleocomunidades (conjuntos), que podem ser consideradas agrupamentos bióticos historicamente formados sob certas condições. São fornecidos exemplos de estágios de sua evolução em diversos ecossistemas marinhos da Geomerida. É expressa a opinião sobre a necessidade de intensificar as pesquisas sobre este tema com a participação tanto de geólogos quanto de biólogos.",
    url = "https://doi.org/10.1134/s0869593824700096",
    doi = "10.1134/s0869593824700096",
    openalex = "W4400688958",
    references = "doi101093aesa383396, doi101134s0869593810030019, doi101134s0869593815040048, doi101134s0869593822050033, doi1023071930070, doi1023072420377, doi1023073241850, gladenkov2018stratigraphic"
}

@incollection{crossref2025biosphere,
    title = "Biosphere",
    year = "2025",
    booktitle = "Encyclopedia of Green Materials",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-981-97-4618-7\_300161",
    doi = "10.1007/978-981-97-4618-7\_300161",
    pages = "388-388"
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