A Terra como um sistema

Transcrição

1 A Terra como um sistema

2 Subsistemas fundamentais Geosfera Atmosfera Hidrosfera Biosfera Os subsistemas constituintes do sistema Terra são a atmosfera, a hidrosfera, a geosfera e a biosfera, que interagem entre si efetuando trocas de matéria e de energia.

3 Atmosfera Camada gasosa que envolve a Terra. É constituída por azoto, oxigénio, dióxido de carbono e vapor de água. Regula o clima e protege a Terra das radiações solares e dos impactos de corpos sólidos com origem no espaço extraterrestre.

4 Hidrosfera Conjunto dos reservatórios de água do planeta (mares e oceanos, rios, lagos, glaciares e águas subterrâneas). Absorve grande parte da radiação solar que atinge a superfície da Terra, gerando correntes oceânicas que distribuem energia pelo planeta.

5 Geosfera Crusta sólida da Terra. Formada pelas massas continentais, pelos fundos marinhos e por todos os materiais que se encontram no interior do planeta. Funciona como suporte físico da grande maioria dos seres vivos e é fonte de materiais necessários à sua sobrevivência.

6 Biosfera Constituída por todos os seres vivos do planeta. Instalou-se em meios tão diversos como a água, a terra e o ar.

7 A B C D Algumas interações entre subsistemas terrestres.

8 Origem da vida na Terra Quando, onde e como terá surgido a vida no planeta Terra? A Ciência ainda não tem todas as respostas para estas perguntas pelo que existem diversas hipóteses explicativas, cada uma delas suportada num conjunto de argumentos.

9 Hipótese dos sistemas hidrotermais Os primeiros seres vivos teriam sido micróbios semelhantes às bactérias atuais que vivem nas fontes hidrotermais do fundo dos oceanos. Bactérias

10 Estas bactérias não realizam a fotossíntese. Produzem o seu próprio alimento, isto é, compostos orgânicos, a partir de reações químicas entre os compostos inorgânicos libertados pelas chaminés hidrotermais.

11 Hipótese da sopa primitiva Os gases da atmosfera primitiva da Terra expelidos pela intensa atividade vulcânica, foram sujeitos a descargas elétricas, a radiação ultravioleta e ao calor dos vulcões. Radiação ultravioleta Descargas elétricas Calor dos vulcões Azoto Hidrogénio Metano Amónia Dióxido de carbono Vapor de água Bactérias Compostos orgânicos simples

12 Estes fenómenos obrigaram estes compostos inorgânicos a reagir entre si dando origem a compostos orgânicos simples que se foram acumulando nos oceanos. Com o tempo, estes compostos organizaram-se e formaram as primeiras células.

13 Vapor de água Descargas elétricas Mistura de gases Arrefecimento Condensação Evaporação Aquecimento Compostos orgânicos simples Experiências de Urey e Miller Questões p. 26

14 Hipótese da vida ejetada de outros planetas Um forte impacto de meteorito num planeta rochoso próximo da Terra poderia lançar fragmentos de crusta no Espaço. Alguns fragmentos, contendo células abrigadas em fissuras, congeladas e protegidas das radiações, poderiam ser atraídos pela Terra. Marte

15 Teoria Sistemas hidrotermais Sopa primitiva Vida ejetada de outros planetas (panspermia) Argumentos Nas fontes hidrotermais existem os elementos químicos e a energia (geotérmica) necessários à produção de compostos orgânicos. O fundo dos oceanos era um local protegido das radiações solares nocivas. É possível obter, em laboratório, compostos orgânicos simples a partir de água e gases constituintes da atmosfera primitiva sujeitos a descargas elétricas. Os constituintes da matéria orgânica (carbono, hidrogénio, oxigénio e azoto) não são exclusivos da Terra e serão comuns noutros planetas. A matéria orgânica faz parte da composição de alguns meteoritos. Há indícios, não comprovados, de formas de vida microbiana em meteoritos provenientes de Marte.

16 Rochas, solo e vida no meio terrestre O solo, a camada superficial da Terra, é um dos principais suportes da vida. A sua espessura, composição e propriedades variam muito. As suas funções são essenciais ao funcionamento do planeta como um sistema.

17 Bloco de rocha Água líquida Rocha alterada Bloco deslocado Fragmentos rochosos soltos Gelo Formação do solo As rochas sofrem durante muito tempo a ação de diversos agentes do meio, o que lhes provoca um grande desgaste e muitas alterações.

18 A alteração, física ou química, das rochas expostas na superfície da Terra é a meteorização. Na meteorização física destaca-se a desagregação da rocha por ação do calor, do gelo e das raízes das plantas. A dissolução da rocha pela água e a reação dos materiais com o ar são características da meteorização química.

19 A erosão consiste na remoção dos fragmentos rochosos que sofreram meteorização. Esses fragmentos podem ser transportados e, caso sejam enriquecidos com matéria orgânica, dão origem a um novo solo.

20 Os materiais são erodidos e transportados.? Os agentes de meteorização alteram e desagregam a rocha.?? A acumulação de fragmentos minerais e o seu enriquecimento em matéria orgânica dão origem a solos.

21 Composição do solo Matéria orgânica 4% Ar 25% Matéria mineral 46% Água 25%

22 Composição do solo O solo é constituído por uma parte mineral, isto é, por pequenos fragmentos que provêem da desagregação das rochas e por sais minerais, e por uma parte orgânica, formada por folhas, ramos, troncos e restos de animais em decomposição devido à ação de bactérias e de fungos.

23 O conjunto destes materiais orgânicos constitui o húmus, do qual depende a fertilidade do solo. O solo também é constituído por água e por ar, que ocupam os espaços entre as suas partículas.

24 Propriedades do solo A permeabilidade refere-se à maior ou menor capacidade de o solo se deixar atravessar pela água. A permeabilidade depende da porosidade do solo, ou seja, da dimensão e da quantidade de poros ou interstícios existentes entre as suas partículas. Ar Partícula mineral Água Pouco poroso e pouco permeável Muito poroso e muito permeável

25 Funções do solo O solo é um substrato de fixação e crescimento das plantas que dele retiram água e sais minerais. Também é responsável pela reciclagem de detritos orgânicos e pelo armazenamento de nutrientes. O solo filtra e controla o fluxo de água que alimenta os reservatórios subterrâneos. Finalmente, o solo é o habitat de numerosos seres vivos.

26 As condições climáticas dos climas temperados permitem a formação de solos férteis, com camadas espessas de húmus.

27 Nas zonas tropicais, a produção de húmus é baixa e a chuva arrasta os nutrientes.

28 Nos desertos, o solo arenoso é muito permeável e pobre em matéria orgânica.

29 Subsistemas terrestres e manutenção da vida O solo, a camada mais superficial da geosfera, estabelece a ligação e interage com a atmosfera, com a hidrosfera e com a biosfera.

30 Sem este funcionamento dinâmico e equilibrado dos diferentes subsistemas da Terra, a vida não poderia existir.

31 Algumas interações ilustrativas da importância do solo A água infiltra-se no solo e passa a fazer parte da sua composição Água O solo filtra a água e melhora a sua qualidade Solo

32 Algumas interações ilustrativas da importância do solo O solo liberta gases para o ar, alterando a sua composição Ar Solo O ar entra no solo e passa a fazer parte da sua composição

33 Algumas interações ilustrativas da importância do solo A desagregação das rochas dá origem à parte mineral dos solos Solo Rochas O solo participa na formação de rochas sedimentares

34 Algumas interações ilustrativas da importância do solo O solo fornece suporte, abrigo e nutrientes essenciais aos seres vivos Solo Os seres vivos arejam o solo e enriquecem-no em matéria orgânica e em sais minerais Vida