Universidade do Estado do Rio de Janeiro Programa de Pós-Graduação em Meio Ambiente Doutorado Multidisciplinar Andrei Olak Alves Descrição de três tipos de sistemas ambientais Linha de Pesquisa: Construção Social do Meio Ambiente Disciplina: Monitoramento e Controle Ambiental Professora: D.Sc. Oscar Luiz Monteiro de Farias. Período: 2012/1. Rio de Janeiro 2012
2 SUMÁRIO 1. Sistema Satélite de observação da Terra (Sistema para aquisição de imagens orbitais por sensoriamento remoto)... 3 2. Sistemas costeiros... 6 3. Sistema Solar... 8 Referências... 10
1. Sistema Satélite de observação da Terra (Sistema para aquisição de imagens orbitais por sensoriamento remoto). 3 a) Descrição Os satélites de observação da Terra, em geral, podem ser entendidos como um sistema, pois são necessários diversos componentes que o compõe e interagem entre si e com o ambiente para que seja possível aquisição de imagens do planeta Terra. Apesar de todos os satélites de observação da terra apresentarem os mesmo componentes, em geral, grande parte dos componentes aqui apresentados são comuns a todos, mas será tomado como exemplo o satélite CBERS2B Satélite Sino-Brasileiro de Recursos Terrestres, desenvolvido em parceria entre Brasil e China, ambos com 50%. O satélite CBERS 2B é composto por dois módulos. O módulo '"carga útil'" acomoda (CBERS, 2012): sistemas ópticos usadas para observação da Terra; repetidor para o Sistema Brasileiro de Coleta de Dados Ambientais; O módulo "'serviço" contém: os equipamentos que asseguram o suprimento de energia: os controles; as telecomunicações; e demais funções necessárias à operação do satélite. O funcionamento dos equipamentos de bordo são obtidos através de painéis solares, que se abrem quando o satélite é colocado em órbita e se mantêm continuamente orientados na direção do Sol por controle automático (CBERS, 2012). Para cumprir os rigorosos requisitos de apontamento das câmeras necessários à obtenção de imagens de alta resolução, o satélite dispõe de um preciso sistema de controle de atitude. No caso do CBERS-2B, uma melhoria significativa é a instalação de um receptor de GPS (Global Positioning System) e de um sensor de estrelas para assistir os mecanismos de controle de atitude. Esse sistema é complementado por um conjunto de propulsores a hidrazina que também auxilia nas eventuais manobras de correção da órbita nominal do satélite (CBERS, 2012). Os dados internos para monitoramento do estado de funcionamento do satélite são
4 coletados e processados por um sistema distribuído de computadores antes de serem transmitidos à Terra. Um sistema de controle térmico ativo e passivo provê o ambiente apropriado para o funcionamento dos sofisticados equipamentos do satélite (CBERS, 2012). b) Estrutura Componentes internos do satélite A figura 1 apresenta todos os componentes que formam o sistema satélite CBERS 2B. Figura 1 Componentes do satélite CBERS. Fonte: CBERS/INPE Legenda: 1 - Módulo de Serviço 2 - Sensor de Presença do Sol 3 - Conjunto dos Propulsores de 20N 4 - Conjunto dos Propulsores de 1N 5 - Divisória Central 6 - Antena UHF de Recepção 7 - Câmera HRC (alta resolução) 8 - Antena de Transmissão do IR 9 - Antena de Transmissão em VHF 10 - Antena UHF Tx/Rx
5 11 - Antena em Banda - S (DCS) 12 - Antena de Transmissão do CCD 13 - Antena de Transmissão em UHF 14 - Câmera CCD 15 - Antena em Banda-S (TT&C) 16 - Módulo de Carga Útil 17 - Painel Solar 18 - Antena em Banda-S (TT&C) 19 - Antena de Recepção em UHF 20 - Câmera Imageadora WFI. Componentes externos ao satélite Podem ser citados como componentes externos necessários ao funcionamento dos satélites: Energia provinda da radiação solar; Sinal provindos de constelação de satélites GPS para localização; Estrelas (pois possui um sensor de estrelas necessários para auxiliar localização e órbita); Centro de controle do satélite e de recepção de imagens; Centro de lançamento do satélite; Relações/parcerias entre o governo chinês e brasileiro; População que irá utilizar as imagens do satélite para pesquisas, etc. c) Elementos que podem causar problemas ao sistema Diversos são os elementos que podem causar danos e inviabilizar o uso de um satélite, com relações de causa-efeito, como: Avaria de algum sistema essencial do satélite como as antenas de comunicação e que recebem sinais para manter o controle e órbita; Avaria no sistema que alimenta, carrega, as baterias através de energia provinda do sol; Avaria das câmeras imageadoras; Interrupção de sinais GPS;
6 Problemas nas relações diplomáticas entre Brasil e China; Não utilização das imagens pela população; Problemas no controle de recepção de dados. 2. Sistemas Costeiros (Geografia) a) Descrição A Zona Costeira pode ser considerada como uma das áreas sob maior estresse ambiental, devido à excessiva exploração de seus recursos naturais e o uso desordenado do solo. Existem várias definições de Zona Costeira (ZC), algumas baseadas nas características físicas, enquanto outras incluem aspectos demográficos, de funcionalidade ecológica e considerações geográficas. No Brasil, a Comissão Interministerial para os Recursos do Mar (CIRM, 1977) considera que Zona Costeira é o espaço geográfico de interação do ar, do mar e da terra, incluindo seus recursos ambientais, abrangendo as seguintes faixas: - Faixa Marítima: é a faixa que se estende até as 12 milhas náuticas estabelecidas de acordo com a Convenção das Nações Unidas sobre o Direito do Mar; - Faixa Terrestre: é a faixa do continente formada pelos municípios que sofrem influência direta dos fenômenos ocorrentes na Zona Costeira (GRUBER et al., 2003). A Zona Costeira pode ser considerada uma região de contrastes porque é submetida a forte pressão por intensas e diversificadas formas de uso do solo, como intensa urbanização, atividade portuária e industrial relevantes e exploração turística em larga escala, constituindo-se num campo privilegiado e mesmo num desafio para o exercício de diferentes estratégias de gestão ambiental (GRUBER et al., 2003). Um dos critérios principais para a definição da Zona Costeira envolve a interação dos sistemas costeiros e oceânicos, caracterizada nos sistemas continentais, a partir do divisor de águas, passando pelos sistemas costeiros, até os sistemas marinhos, já em plataforma continental, configuradas desde aspectos climáticos até os ecossistemas naturais (GRUBER et al., 2003). b) Estrutura A tabela 1 apresenta tipos de costa, que podem ser descritos como componentes, e suas respectivas atividades de um sistema costeiro:
7 Tabela 1 Componentes de um sistema costeiro Tipos de costa / Componentes Plataforma Continental Recifes de Coral Estuários Praias de areia e cascalho Baías, lagoas, lagunas e áreas úmidas adjacentes Plataformas rochosas Escarpas rochosas Dunas Cidades costeiras Fonte: Adaptado de Gruber et al., 2003. Atividades Pesca; Exploração de Petróleo; Mineração; Dragagem de areia; Deposição de esgoto e lixo. Turismo; Pesca; Extração mineral (pedreiras). Barragens de proteção da maré; Estruturas de proteção costeira: guias corrente e molhes. Recreação; Mineração de areia e cascalho; Construções; Estruturas de proteção costeira. Aqüicultura; Aterros; Pastagem; Extração vegetal; Conservação Natural. Coleta de frutos do mar; Extração mineral (pedreiras). Estruturas de contenção; Construções no topo; Extração mineral (pedreiras). Recreação; Conservação Natural; Construções; Extração de água. Atracadouros e portos; Marinas; Indústria; Agricultura; Turismo; Conservação natural. c) Elementos que podem causar problemas ao sistema Dentre as atividades apresentadas na Tabela 1, diversos podem os elementos causadores de danos ao ambiente, gerando relações de causa-efeito. No entanto, os que causam maiores impactos são: Tabela 1 Componentes de um sistema costeiro Causa Vazamento de óleo por exploração de petróleo Mineração Deposição de esgoto e lixo ao céu aberto e aterros Estruturas de contenções e construções Extração vegetal e Coleta de frutos do mar Efeito Contaminação da água podendo causar morte de peixes e de outros organismos vivos, inviabilização das atividades de pesca, de consumo e turismo. Contaminação da água e do solo, degradação do meio ambiente. Contaminação da água e do solo, podendo inviabilizar a agricultura, contaminação dos animais e, também, causar a morte de espécies vegetais. Alteração da paisagem, transporte de sedimentos para água, impacto por conta da alteração do habitat natural. Diminuição das espécies podendo causar a extinção e a queda da qualidade do solo e da água. Dentre os fatores que podem reduzir o impacto e a preservação dos sistemas costeiros, estão (GRUBER et al., 2003): Proteção de significativos valores de conservação. Manutenção e restauração do caráter essencial e funcionamento de cada ambiente. Preservação dos estuários, predominantemente em áreas não impactadas, tais como
8 ilhas, recifes, áreas alagadiças costeiras, lagos, lagunas e campos de dunas. Restauração da qualidade da água degradada. Prevenção de quaisquer novas descargas de dejetos não tratados nas águas. Reconhecimento dos interesses das populações indígenas. Manutenção e implementação do acesso público e de oportunidades recreativas as quais não podem modificar a ambiente nem afetar contrariamente o aproveitamento de outros usos. Prevenção da alienação da face de praia, assoalho marinho e áreas públicas adjacentes à praia. 3. Sistema Solar a) Descrição O Sistema Solar é constituído pelo Sol e por um conjunto de objetos astronômicos que se ligam ao Sol através da gravidade. Dentre os muitos corpos que orbitam ao redor do Sol, a maior parte da massa está contida dentro de oito planetas: Mercúrio, Vênus, Terra e Marte (conhecidos como planetas telúricos ou sólidos, encontram-se mais próximos do Sol e são compostos principalmente de metais e rochas); e Júpiter, Saturno, Urano e Netuno (planetas maiores, mais distantes do Sol e concentram mais massa do que os planetas telúricos, sendo também chamados de planetas gasosos). Os dois maiores, Júpiter e Saturno, são compostos em sua maior parte de hidrogênio e hélio. Urano e Netuno, conhecidos também como "planetas ultraperiféricos", são cobertos de gelo, sendo às vezes referidos como "gigantes de gelo", apresentando também em sua composição água, amônia e metano (SISTEMA SOLAR, 2012). O Sistema Solar também é o lar de outras duas regiões povoadas por objetos menores. O cinturão de asteroides está situado entre Marte e Júpiter e sua composição se assemelha à dos planetas sólidos. Além da órbita de Netuno, encontram-se os "objetos transnetunianos", com uma composição semelhante a dos planetas gasosos. Dentro destas duas regiões, existem outros cinco corpos individuais. São eles: Ceres, Plutão, Haumea, Makemake e Éris, denominados de planetas anões. Além de milhares de corpos pequenos nestas duas regiões, várias outras populações de pequenos corpos que viajam livremente entre as regiões, como cometas, centauros (SISTEMA SOLAR, 2012).. O vento solar, fluxo de plasma do Sol, é responsável por criar uma bolha no meio
9 interestelar conhecida como heliosfera, que se estende até a borda do disco disperso. A hipotética nuvem de Oort, que atua como fonte de cometas durante um longo período, pode estar a uma distância de aproximadamente dez mil vezes maior do que a heliosfera. Seis dos planetas e três planetas anões são orbitados por satélites naturais, normalmente conhecidos como "luas", depois da Lua da Terra. Os planetas gasosos são cercados por anéis planetários compostos de poeira e outras partículas (SISTEMA SOLAR, 2012). b) Estrutura O sistema solar pode ser estruturado em: Sistema interior Planetas telúricos: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte; Cintura de asteróides: Asteróides que se localizam entre Marte e Jupter; Luas e anéis: objetos de dimensões consideráveis que órbitam os planetas; Corpos menores: objetos diferenciados como os asteróides, os transneptunianos, os cometas e outros pequenos corpos. Sistema exterior Região transneptuniana: corresponde a área após Netuno, amplamente inexplorada., consiste de forma preponderante de pequenos planetas compostos basicamente de rocha e gelo. Cintura de Kuiper: grande anel de detritos semelhantes ao cinturão de asteróides, onde o gelo é a sua principal composição. Plutão e Caronte: planetas anões; Haumea e Makemake: planetas anões; Disco disperso: sobrepõe o cinturão de Kuiper mas se estende muito mais além; Éris: é o maior objeto conhecido do disco disperso, sua massa é 25% superior a de Plutão e com quase o mesmo diâmetro. Regiões mais distantes: regiões após o término do sistema solar. c) Elementos que podem causar problemas ao sistema O sistema solar levou alguns bilhões de anos para adquirir sua forma, assim, caso ocorra alguma alteração no sistema, isso levaria alguns outros bilhões de anos. No entanto, qualquer
10 alteração no sistema pode gerar efeitos negativos imensos à Terra. Um dos exemplo do que pode ocorrer são pequenas colisões de objetos presentes no sistema solar, como asteróides. Caso isso ocorra na Terra, por exemplo, dependendo do tamanho do corpo pode ocorrer a extinção da espécie humana e da vida. Como não é possível para o homem sobreviver além da nossa atmosfera (sem equipamentos adequados), por conta da temperatura positiva ou negativa, falta de ar e pressão, qualquer alteração do sistema solar que venha causar problema na nossa atmosfera também pode acarretar em sérios problemas na Terra e humanidade. Isso pode ocorrer, também, com a interferência do homem com o poluição, pois também está inserido e faz parte do sistema solar. Referências CBERS - Satélite Sino-Brasileiro de Recursos Terrestres. INPE - Instituto nacional de pesquisas espaciais. 2012. Disponível em <http://www.cbers.inpe.br/>. Acesso em 27 jun. 2012. SISTEMA SOLAR. Wikipedia (integração de diversas referências bibliográficas) Disponível em < http://pt.wikipedia.org/wiki/sistema_solar>. Acesso em 28 jun. 2012. GRUBER, N. L. S. ; BARBOZA, E. G.; NICOLODI, J. L. Geografia dos Sistemas Costeiros e Oceanográficos: Subsídios para Gestão Integrada da Zona Costeira. GRAVEL, Porto Alegre-RS, nº 1, p. 81-89, 2003.