Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Recursos Naturais Programa de Disciplina do Elenco da Área de Concentração

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1 PROGRAMA DE DISCIPLINA ERN.7 68 MUDANÇAS CLIMÁTICAS GLOBAIS: CONVERGINDO TEMAS E SOLUÇÕES Carga Horária: 120 horas Créditos: 08 (4T, 4P) Professor(a) Responsável: Prof. Dr. Carlos Henrique B. de A. Prado Professor(a) Colaborador(a): OBJETIVO: A presente disciplina tem como objetivo mostrar um panorama contemporâneo sobre as mudanças climáticas globais que estão afetando o cotidiano não só da sociedade humana, mas toda a biosfera e as outras esferas terrestres (atmosfera, hidrosfera e litosfera). Para cada esfera terrestre serão apresentados os principais fatores que contribuem para alteração significativa em um passado recente e no presente. As relações entre esses fatores são mostradas como chave tanto para o entendimento dos processos de mudança climática global e como para mitigar ou reverter práticas que têm colocado a sociedade e os ecossistemas em elevado risco. Contexto: Comportamento extremo do clima, poluição e uso insustentável de recursos naturais não são mais colocados como fatores que possivelmente estão associados. Atualmente buscam-se soluções para o efeito que esses fatores em associação causaram para o planeta Terra, principalmente para a biosfera. Essa disciplina mostrará possíveis soluções para o problema das mudanças climáticas globais, como os fatores causais dessas mudanças estão interligados e os conceitos físico-químicos básicos que determinam a dinâmica das alterações nas esferas terrestres. O manejo de complexos vegetacionais e de tipos funcionais de plantas será enfatizado como parte do metabolismo de carbono na biosfera capaz de mitigar alguns processos deletérios da atividade humana no contexto das mudanças cimáticas globais. Forma de avaliação Provas semanais individuais com questões abertas. A média das provas resultará na média final do aluno. Estratégia de ensino Aulas expositivas seguindo a ementa da disciplina de forma sequencial. As aulas expositivas serão de 1 h com intervalo de 30 minutos para a discussão com os alunos. A cada 2 aulas os alunos formarão grupos e responderão um questionário de múltipla escolha explicando oralmente as respostas escolhidas. Cada período diurno será composto de duas aulas e duas 1

2 discussões com os alunos, bem como a apresentação das respostas dos alunos ao questionário, em grupo ou individualmente. A cada um dia de aula os alunos terão meio período para estudo para se preparem para a prova semanal. A prova consistirá em questões abertas que estarão baseadas nas aulas teóricas e nas discussões em classe. Uma aula prática está prevista (um dia todo) ver o item abaixo, prática prevista. TÓPICOS ABORDADOS PRÁTICO Visita de um dia ao experimento Free air CO 2 enrichment (FACE) e Free air Temperature CO 2 enhancement em Ribeirão Preto (USP-Campus Ribeirão Preto). Experimento instalado ao ar livre em uma área de 1 ha. Nessa área ao ar livre é possível manter o controle da temperatura e de concentração de CO 2 em 16 anéis onde crescem plantas forrageiras sob as condições climáticas futuras. TEÓRICO 1 - Introdução às mudanças climáticas Clima e sinais evidentes de mudanças Correspondências com as atividades humanas 2- História do clima da terra O início Bilhões de anos A explosão do cambriano As reações do CO 2 e o clima Paleomagnetismo Os eventos de extinção Era dos dinossauros Um evento marcante na história da biosfera História geológica recente 2

3 Há Milhões de anos O último milênio Nível do mar Tempestades e clima 3- Os fatores condicionantes do clima Fatores do exterior da terra Fatores do interior da terra 4 O mundo amanhã, simulação e modelos computacionais Modelos de circulação geral Os fatores condicionantes no cenário de emissão de gases Efeito estufa Testando os modelos climáticos globais As condições climáticas no futuro 5-Impactos da concentração elevada do CO 2 a biosfera Efeitos diretos do CO 2 nas plantas Energia: o Carbono e a luz nas plantas A via C4 de fixação do carbono C3 versus C4 A água e a eficiência do uso da água nas plantas O via CAM de fixação do carbono Sistemas FACE (Aula Prática) Respostas das plantas às concentrações elevadas de CO 2 Aquisição e uso do nitrogênio nas plantas Nitrogênio e respostas das plantas às concentrações elevadas de CO 2 Qualidade dos alimentos A hipótese de Bloom Alteração do comportamento de bactérias, insetos e humanos sob elevada concentração de CO 2 3

4 6 As mudanças climáticas e a biosfera Padrões de chuva Reações ácidas e alcalinas A temperatura e os ursos polares, baleias e pinguins Perspectivas 7 Estratégias de mitigação: transporte Conservação de energia Transporte público e privado Alternativas de combustíveis 8 Estratégias de mitigação: geração de energia Petróleo Carvão Gás natural Nuclear Energias renováveis Captura e estoque de carbono 9 Estratégias de mitigação: outros setores Florestas e agricultura Indústria Comércio e edifícios residenciais Energia geotérmica 10 A economia e as mudanças climáticas globais As forças do mercado A falha das forças de regulação do mercado Custos versus benefícios Modelos Econômicos 4

5 11 Mudanças climáticas globais e as leis Leis internacionais Tratados Governos e instituições não-governamentais 12 Mudanças climáticas globais: as respostas humanas Mudanças climáticas e a capacidade de alerta dos governos Aspectos sociais das mudanças climáticas globais Relações públicas Civilização e ambiente As fontes de otimismo BIBLIOGRAFIA AINSWORTH, E.A., LONG P.S. (2005) What have we learned from 15 years of free-air CO 2 enrichment (FACE)?. New Phytologist 165: BERNER, R.A. (2003) The long-term carbon cycle, fossil fuels and atmospheric composition. Nature 426: BLOOM, A.J. (2010) Global Climate Change. Sinauer Associates, Sunderland, 398 p. BOYD, P. (2004) Ironing out algal issues in Southern Ocean. Science 304: CO 2 NOW (2014) What is the world needs to watch, Acessado em 21 de Julho de IPCC (2014) Intergovernmental Panel on Climate Change. Impacts Adaptations and vulnerability, Acessado em 21 de Julho de

6 PRADO, C.H.B.A. (2013) Aquisição de nutrientes minerais na solução do solo. Tipographia, 188 p. TAIZ, L., ZEIGER, E. (2013) Fisiologia vegetal. Artmed, 485 p. Dr. Carlos Henrique Britto de Assis Prado 6