Moradores sobreviventes da tragédia que destruiu aproximadamente 60 casas no Morro do Bumba, na Zona Norte de Niterói (RJ), ainda defendem a hipótese de o deslizamento ter sido causado por uma explosão provocada por gás metano, visto que esse local foi um lixão entre os anos 1960 e 1980.
Jornal Web. Disponível em: http://www.ojornalweb.com. Acesso em: 12 abr. 2010 (adaptado).
O gás mencionado no texto é produzido
A) como subproduto da respiração aeróbia bacteriana.
B) pela degradação anaeróbia de matéria orgânica por bactérias.
C) como produto da fotossíntese de organismos pluricelulares autotróficos.
D) pela transformação química do gás carbônico em condições anaeróbias.
E) pela conversão, por oxidação química, do gás carbônico sob condições aeróbias.
Matérias Necessárias para a Solução da Questão
- Ecologia (Decomposição, Ciclo do Carbono)
- Microbiologia (Metabolismo Bacteriano: Respiração Anaeróbia e Fermentação)
- Química Ambiental (Biogás, Aterros Sanitários)
Tema/Objetivo Geral: Compreensão do processo de formação de gás metano a partir da decomposição de matéria orgânica.
Nível da Questão: Fácil – A questão é considerada fácil porque a associação entre lixões (acúmulo de matéria orgânica) e a produção de gás metano por decomposição anaeróbica é um conceito clássico de ecologia e ciências ambientais, frequentemente abordado em aulas sobre poluição e ciclos biogeoquímicos.
Gabarito: B) pela degradação anaeróbia de matéria orgânica por bactérias. A alternativa está correta. Em lixões, a matéria orgânica (restos de comida, etc.) é soterrada, criando um ambiente sem oxigênio (anaeróbio). Nesse ambiente, bactérias metanogênicas decompõem a matéria, liberando gás metano (CH₄) como um dos produtos finais.
🔎 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
Transcrição Essencial
“O gás mencionado no texto [metano] é produzido”
O que está sendo pedido?
A questão nos pede para identificar o processo biológico responsável pela produção de gás metano no ambiente descrito (um antigo lixão).
Objetivo Cristalino
Nosso objetivo é descrever o tipo de metabolismo microbiano que ocorre na decomposição de lixo e que resulta na liberação de metano.
Pergunta de Atenção ✔
Você já ouviu falar de biogás? Ele é produzido em aterros sanitários e fazendas a partir de lixo e esterco. Qual é o principal componente do biogás e em que condições ele é formado? A resposta para essa pergunta é a mesma da questão!
📚 Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários
Explicação de termos
Para entender a formação de metano, precisamos diferenciar os tipos de decomposição:
- Matéria Orgânica:
- Explicação: São os restos de seres vivos ou seus derivados, como restos de alimentos, folhas, madeira, fezes, etc. É a “comida” para os microrganismos decompositores.
- Decomposição (ou Degradação):
- Explicação: É o processo pelo qual os microrganismos (principalmente bactérias e fungos) “comem” a matéria orgânica para obter energia, quebrando moléculas complexas em substâncias mais simples.
- Condições Aeróbias vs. Anaeróbias:
- Aeróbia: Significa que o processo ocorre na presença de oxigênio (O₂).
- Anaeróbia: Significa que o processo ocorre na ausência de oxigênio.
- Processos Metabólicos de Decomposição:
- Respiração Aeróbia (em decomposição):
- Condição: Presença de oxigênio.
- O que acontece: Bactérias aeróbias decompõem a matéria orgânica.
- Produtos Finais: Gás carbônico (CO₂) e água (H₂O). Não produz metano.
- Degradação Anaeróbia (o processo do lixão):
- Condição: Ausência de oxigênio. Isso acontece em lixões porque o lixo é compactado e soterrado, impedindo a entrada de ar.
- O que acontece: É um processo complexo em várias etapas. No final, um grupo especial de microrganismos, as bactérias metanogênicas, realiza a decomposição.
- Produtos Finais: Uma mistura de gases chamada biogás, cujo principal componente é o gás metano (CH₄), além de gás carbônico (CO₂) e outros gases em menor quantidade.
- Respiração Aeróbia (em decomposição):
📝 Passo 3: Tradução e Interpretação do Problema
Contextualização Simplificada
A história é a seguinte: o local do desastre era um lixão. Lixão é um lugar onde se enterra uma montanha de matéria orgânica (restos de comida, etc.). Quando você enterra algo fundo, o oxigênio não chega lá. A pergunta é: o que acontece com a matéria orgânica quando ela é decomposta por bactérias em um ambiente sem oxigênio? A química e a biologia nos dizem que esse processo produz um gás inflamável, o metano.
Estratégia Geral
A estratégia é conectar os elementos-chave do enunciado:
- Onde? Em um lixão.
- O quê? Matéria orgânica (lixo).
- Qual o resultado? Gás metano (CH₄).
- Precisamos encontrar a alternativa que descreva o processo que liga esses três elementos, focando na condição essencial de um lixão: a falta de oxigênio.
🧮 Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos
Passo a Passo Detalhado
- Análise do Ambiente: Um lixão é caracterizado pelo soterramento e compactação de resíduos. Isso cria um ambiente sem oxigênio, ou seja, anaeróbio.
- Análise do Substrato: O lixo doméstico é rico em matéria orgânica (restos de alimentos, papel, etc.).
- Análise do Processo Biológico: Na ausência de oxigênio, a decomposição da matéria orgânica é realizada por microrganismos anaeróbios.
- Análise do Produto: O produto final principal do metabolismo desses microrganismos (especificamente as arqueas metanogênicas) é o gás metano (CH₄).
- Conclusão Lógica: O gás metano mencionado no texto é produzido pela degradação anaeróbia de matéria orgânica por bactérias (e arqueas).
Verificação Intermediária
O raciocínio é consistente com os princípios da microbiologia e da ecologia de ambientes como pântanos, lixões, aterros e o trato digestivo de ruminantes, todos locais onde a decomposição anaeróbica produz metano.
Possível armadilha ❓/ ✔
A principal armadilha é a alternativa A, que menciona a respiração aeróbia. Um aluno desatento pode associar “respiração” e “bactérias” com a produção de gás, mas errar na condição (aeróbia vs. anaeróbia). A produção de metano é um selo distintivo do metabolismo anaeróbio.
Fechamento e expectativa
Concluímos que a produção de metano é resultado da decomposição de matéria orgânica na ausência de oxigênio. Esperamos encontrar a alternativa que descreva exatamente esse processo.
✅ Passo 5: Análise das Alternativas
Listagem das Alternativas
A) como subproduto da respiração aeróbia bacteriana.
B) pela degradação anaeróbia de matéria orgânica por bactérias.
C) como produto da fotossíntese de organismos pluricelulares autotróficos.
D) pela transformação química do gás carbônico em condições anaeróbias.
E) pela conversão, por oxidação química, do gás carbônico sob condições aeróbias.
Justificativa Individual
- 🔴 A) …respiração aeróbia…: Incorreta. A respiração aeróbia ocorre na presença de oxigênio e produz gás carbônico (CO₂), não metano (CH₄).
- 🟢 B) …degradação anaeróbia de matéria orgânica por bactérias: Correta. Descreve perfeitamente as condições (ausência de O₂) e o processo (decomposição de matéria orgânica) que levam à formação de metano em um lixão.
- 🔴 C) …produto da fotossíntese…: Incorreta. A fotossíntese é o processo pelo qual plantas e algas usam luz para produzir matéria orgânica, e seu subproduto gasoso é o oxigênio (O₂), não o metano.
- 🔴 D) …transformação química do gás carbônico em condições anaeróbias: Parcialmente correta, mas incompleta. As bactérias metanogênicas de fato podem usar CO₂ como reagente para produzir metano (CO₂ + 4H₂ → CH₄ + 2H₂O), mas a questão pergunta sobre o processo geral no lixão, que é a degradação da matéria orgânica, a fonte primária de carbono e hidrogênio para o processo. A alternativa B é muito mais completa e precisa para descrever o que acontece no lixão.
- 🔴 E) …conversão, por oxidação química, do gás carbônico sob condições aeróbias: Incorreta. Descreve um processo que não ocorre e sob as condições erradas (aeróbias).
🏆 Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
Resumo do Raciocínio
O ambiente de um lixão, com matéria orgânica soterrada, é anaeróbio (sem oxigênio). Nessas condições, microrganismos específicos decompõem a matéria orgânica, e um dos principais produtos desse metabolismo é o gás metano.
Gabarito Reafirmado
A alternativa correta é a B) pela degradação anaeróbia de matéria orgânica por bactérias.
Resumo Final para Revisão 🔍
Para fixar: Lixo enterrado = Sem oxigênio (anaeróbio). E a regra é: Decomposição SEM oxigênio = Gás Metano. Decomposição COM oxigênio = Gás Carbônico.
