Disciplina: Ciências do Ambiente

Transcrição

1 Disciplina: Ciências do Ambiente Introdução à Ecologia Prof. Fernando Porto

2 Introdução Ernst Haeckel: O conhecimento biológico nunca é completo quando o organismo é estudado isoladamente. Ecologia: Ciência que estuda as relações dos seres vivos com o meio ambiente, ou ciência que estuda a estrutura e funcionamento da Natureza, considerando a humanidade parte dela (Odum, 1972) Ernst Haeckel ( ): Biólogo, naturalista, filósofo, médico, professor e artista alemão

3 Meio Ambiente Definição: conjunto de condições físicas (luz, temperatura, pressão...), químicas (salinidade, oxigênio dissolvido...) e biológicas (relações com outros seres vivos) que cercam o ser vivo, resultando num conjunto de limitações e de possibilidades para uma dada espécie. Em outras palavras, o meio ambiente é tudo que nos cerca.

4 Seleção Natural O meio ambiente está sempre mudando e evoluindo. O clima, os seres vivos e as próprias atividades humanas modificam o ambiente e são influenciadas por essas modificações, gerando novas alterações. Alguns seres vivos são incapazes de adquirir os recursos que necessitam e se extinguem, enquanto outros desenvolvem constantemente melhores formas de adaptação aos problemas do ambiente em constante mudança.

5 Assim, pode ser afirmado que o meio ambiente é seletivo na medida que certas características dão aos seus possuidores certa vantagem na sobrevivência e procriação. Diz-se que os indivíduos melhor adaptados ao ambiente mutante foram selecionados, por meio da seleção natural. Existe também a seleção artificial. Seleção natural e antibióticos

6 Habitat O habitat de um organismo é o ambiente que oferece um conjunto de condições favoráveis ao desenvolvimento de suas necessidades básicas - nutrição, proteção e reprodução. Existem também os habitats artificiais, construídos pelo homem, normalmente para promover o aumento populacional de determinada espécie ou comunidade. Exemplos tão antigos como a história da humanidade incluem os campos de cultivo ou os criadouros de peixes.

7 Plantação de trigo, Idaho, EUA. Recife de coral: Ilhas Phoenix

8 Nicho Ecológico O nicho ecológico é o papel de uma espécie numa comunidade - como ela faz para satisfazer as suas necessidades. As algas, por exemplo, têm o seu habitat na água superficial de um lago (zona iluminada), e parte do seu nicho ecológico é a produção de matéria orgânica, através da fotossíntese, a qual serve de alimento para sua população e para alguns animais.

9 Resistência Ambiental Em um ambiente em que as condições ambientais são ótimas para uma determinada espécie, esta consegue reproduzir-se em toda a sua plenitude (exercer seu potencial biótico). Entretanto, a reprodução sem oposição não pode manter-se por muito tempo em um ambiente de recursos limitados. Assim, o ambiente se encarrega de controlar o crescimento da população através da resistência ambiental, fazendo com que a população se estabilize.

10 A resistência ambiental compreende todos os fatores (fome, enfermidades, alterações climáticas, competição, etc.) que impedem o desenvolvimento do potencial biótico. O processo funciona do seguinte modo: quando a densidade populacional aumenta, aumenta também a resistência ambiental, que por sua vez origina uma diminuição da densidade populacional. Em outras palavras, o habitat ideal para uma espécie é então a região onde a resistência ambiental para a espécie é mínima, ou seja, onde ela encontra melhores possibilidades de sobrevivência.

11 Organização Biológica Conceito de níveis de organização dos seres vivos: um arranjo hierárquico que agrupa os seres vivos partindo de sistemas biológicos simples genes - para biossistemas cada vez mais complexos biosfera - formando um todo unificado. A ecologia estuda fundamentalmente os quatro últimos níveis desta sequência. Genes Células Tecido Órgão Aparelho Organismo População Comunidade Ecossistema Biosfera

12 população: conjunto de indivíduos de uma mesma espécie que ocupa uma determinada área; comunidade: conjunto de populações que interagem de forma organizada, vivendo numa mesma área; ecossistema: conjunto resultante da interação entre a comunidade e o ambiente inerte; biosfera: sistema que inclui todos os organismos vivos da Terra, interagindo com o ambiente físico, como um todo.

13 população comunidade ecossistema

14 Biosfera

15 Exercício Data de Entrega 5S A, C e U 16/08/2016 8SU 18/08/2016 8SC 19/08/2016 Vale 4 unidades Não deve exceder 1 página 1. Conceitue Ecologia. 2. Qual a diferença entre ecólogo e ecologista? 3. Cite 4 exemplos de habitat e nicho ecológico. 4. Enumere 3 fatores de resistência ambiental para o homem.

16 Biosfera Biosfera ou ecosfera é o conjunto de todos os ecossistemas da Terra, sendo o maior nível de organização ecológica.

17 Porém, a biosfera é uma delgada camada em torno do planeta. As condições de vida cessam a pouco mais de 7 km acima do nível do mar, embora bactérias possam ser encontradas em até 32 km de altitude.

18 A vida pode ser encontrada no mar até na zona Hadal, fossa das Marianas ( m de profundidade), mas na superfície, no máximo encontramos bactérias sobrevivendo a m em rochas profundas. Exemplares de Riftia pachyptila fotografadas próximas a uma fonte hidrotermal abissal. Atenção: não é vegetal, e sim animal!

19 Assim, verifica-se que no total a biosfera não vai além de 43 km de espessura. Como a Terra tem km de diâmetro ( km mais 100 km de atmosfera, considerando a linha de Kármán), em média, pode-se dizer a biosfera representa apenas aproximadamente 0,8% do planeta Terra. 0,8% 100%

20 Para satisfazer as necessidades dos seres vivos, é necessária: Presença de água, luz, calor e matéria para a síntese dos tecidos vivos. Ausência de condições prejudiciais à vida como substâncias tóxicas, radiações ionizantes e variações extremas de temperatura.

21 Vento solar + partículas magnéticas Eixo magnético Luz e calor essenciais Radiações ionizantes Cinturões de Van Allen Camada de ozônio A biosfera apresenta escudos contra radiações ionizantes (camada de ozônio) e partículas eletrizadas (cinturões de Van Allen) vindas do Sol.

22 Água: cobre ¾ da superfície do planeta. Grandes massas de água que se encarregam de manter a temperatura média do planeta sem grandes variações. Substâncias minerais em contínua reciclagem nos seus vários ambientes.

23 Energia A principal fonte de energia para a biosfera é o sol: além de iluminar e aquecer o planeta, fornece energia para a síntese de alimento. A energia solar também é responsável pela distribuição e reciclagem de elementos químicos, pois governa o clima e o tempo nos sistemas de distribuição de calor e água na superfície do planeta. A energia solar que toca a superfície da terra é formada por um conjunto de radiações distintas, sendo que a grande maioria é absorvida pela camada de ozônio presente na atmosfera terrestre.

24 Do aspecto ecológico, as mais importantes são: Radiações infravermelhas: absorvidas em grande parte pelo vapor d'água atmosférico, exercem poderosa influência sobre os seres vivos, dando também origem a fenômenos meteorológicos, como o vento. Radiações ultravioletas: essenciais na formação da vitamina D, necessária aos seres vivos, porém possuem grande poder mutágeno, estando relacionadas com o câncer de pele. Radiações visíveis: a luz solar se relaciona fundamentalmente com a produção de alimentos.

25 Recursos Naturais Ar, água, solo, minerais, flora e fauna, genericamente, são recursos naturais, isto é, são recursos que a natureza coloca à disposição dos seres vivos, para que estes possam satisfazer às suas necessidades. Podem der divididos em renováveis e não renováveis: Renováveis - naturalmente podem ser regenerados após o uso, como: água, ar, energia solar, energia eólica, madeira, plantas produtoras de fibra e as usadas na alimentação, animais usados na alimentação e confecção de agasalhos.

26 Não-renováveis - não podem ser naturalmente regenerados após o uso ou são regenerados em tempos geológicos muito extensos: o calcário, a areia, o petróleo e o carvão mineral são exemplos de recursos naturais não-renováveis.

27 Em relação ao homem, o recurso natural será renovável ou não dependendo da sua exploração e/ou capacidade de reposição. Recursos conceituados como renováveis podem deixar de sê-lo. A água, por exemplo, pode deixar de ser um recurso renovável na região quando manejada de forma incorreta. Para evitar a extinção, exaustão ou perda de recursos naturais é fundamental o conhecimento ecológico, para que se possa estabelecer condições e limites de uso e exploração, bem como planos de manejo adequados à capacidade de suporte do ambiente.

28 Atividades Humanas e Desequilíbrios na Biosfera As atividades humanas contribuem para alterações dos requisitos de qualidade da biosfera. As emissões de gás carbônico alteram a composição da atmosfera; os resíduos lançados pelos esgotos das fábricas e das casas alteram a composição da hidrosfera; a disposição inadequado do lixo, dos entulhos de construção, dos rejeitos da mineração, dos inseticidas, dos adubos, etc., alteram a composição da litosfera (crosta terrestre).

29 Algumas dessas atividades humanas podem ser benéficas para a biosfera, melhorando as condições de vida ou de desenvolvimento, por exemplo: a adubação e a irrigação do solo, aumentando nele a quantidade de elementos nutritivos e água necessários ao crescimento das plantas. Outras porém são nocivas por causarem poluição, erosão. etc. Às vezes, uma atividade é benéfica em uma determinada área e para outra torna-se nociva, como, por exemplo, a aplicação de inseticidas para combater as pragas da lavoura, causando morte de insetos inofensivos e contaminando a água dos rios próximos.

30 O equilíbrio entre todas essas atividades, assim como o conhecimento das relações entre as espécies de animais e vegetais que habitam diferentes locais da biosfera, são indispensável para que se consiga manter as características do meio em que vivemos.

31 Exercício Data de Entrega 5S A, C e U 16/08/2016 8SU 18/08/2016 8SC 19/08/2016 Vale 5 unidades Não deve exceder 1 página 1. Elabore um quadro com cinco atividades humanas que contribuem para alterar a biosfera, relacionando-as com os benefícios esperados e os prejuízos observados.

32 Bibliografia Selma Maria de Araújo Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da Paraíba, Departamento de Engenharia Civil, 1997.