Ciências do Ambiente - MÓDULO 1 Professora: Dayse Luna
O que é Ecologia? Algumas definições: 1. Ciência que estuda as relações entre os seres vivos e o meio ambiente (Haeckel, 1866). 2. Ciência que estuda a estrutura e funcionamento da Natureza, considerando que a humanidade é uma parte dela (Odum, 1972). 4. A ecologia é a ciência da sinfonia da vida, é a ciência da sobrevivência (Lutzenberger). 5. Ciência que estuda as relações entre os seres vivos e o meio ambiente em que vivem, bem como as suas recíprocas influências (Atlas do Meio Ambiente do Brasil, 1994).
ECOLOGIA ECÓLOGO Profissional (pesquisador, cientista) que trabalha no campo da Ecologia ECOLOGISTA Militante de organização em defesa do meio ambiente
O que é Meio Ambiente? Conjunto de condições que afetam a existência, desenvolvimento e bem-estar dos seres vivos, incluindo não apenas o lugar no espaço, mas todas as condições físicas, químicas e biológicas (ambientes naturais e artificiais). (Atlas do meio ambiente do Brasil, 1994) Ciência Ambiental é o estudo de como a Terra funciona, de como interagir com ela e de como lidar com os problemas ambientais. (Miller, 2008)
MEIO AMBIENTE Conjunto de condições físicas, químicas e biológicas que cercam o ser vivo, resultando num conjunto de limitações e possibilidades para uma dada espécie Físicas (luz, temperatura, pressão, etc.) Químicas (salinidade, oxigênio dissolvido, etc.) Biológicas (relações com outros seres vivos) O meio ambiente é heterogêneo e continua variando de um local para outro Está sempre mudando e evoluindo O MEIO AMBIENTE É TUDO QUE NOS CERCA!
MEIO AMBIENTE Está sempre mudando e evoluindo Por influência de: O CLIMA OS SERES VIVOS AS ATIVIDADES HUMANAS
O MEIO AMBIENTE SELEÇÃO NATURAL os indivíduos se adaptam ao ambiente mutante e sobrevivem os indivíduos não se adaptam e se extinguem
O MEIO AMBIENTE SELEÇÃO ARTIFICIAL processo criado pelo homem os indivíduos sobrevivem no ambiente sob proteção humana
HABITAT E NICHO ECOLÓGICO HABITAT área física/geográfica (endereço) onde se encontra o ser vivo. É o ambiente que oferece um conjunto de condições favoráveis ao desenvolvimento de suas necessidades básicas. No habitat, as condições ambientais atingem o ponto ótimo para o desenvolvimento de uma determinada espécie. NICHO ECOLÓGICO conjunto de atividades desenvolvidas (profissão) pelos seres vivos para a satisfação das suas necessidades básicas.
POTENCIAL BIÓTICO X RESISTÊNCIA AMBIENTAL Potencial biótico é a capacidade que possuem os organismos de reproduzir-se sob condições ótimas. Resistência ambiental compreende todos os fatores que se opõem ao desenvolvimento do potencial biótico.
NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO Átomos Moléculas Célula Tecido Órgão Sistema ORGANISMO POPULAÇÃO COMUNIDADE ECOSSISTEMA BIOSFERA
ORGANISMO é o conjunto de órgãos que constituem um ser vivo 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 seres vivos da Terra, interagindo com o ambiente físico como um todo
RESUMO: Alguns conceitos vistos até o momento ECOLOGIA MEIO AMBIENTE SELEÇÃO NATURAL E ARTIFICIAL HABITAT E NICHO ECOLÓGICO POTENCIAL BIÓTICO E RESISTÊNCIA AMBIENTAL NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO
BIOSFERA PLANETA TERRA Ciências do Ambiente Professora: Dayse Luna
BIOSFERA/ ECOSFERA Região do planeta que contém o conjunto dos seres vivos na qual a vida é permanentemente possível. A biosfera possui uma estrutura complexa e uma composição continuamente variável. Cada região do planeta possui aspectos particulares de luminosidade, relevo, clima, vegetação, água entre outros. A biosfera é o agrupamento de todos os elementos naturais que favorecem e dão condições para a manutenção da vida no planeta. É na biosfera que acontecem as interações entre os seres vivos e esses com os elementos naturais em diferentes lugares do mundo.
Sistemas de suporte da vida na Terra A Terra é constituída de camadas esféricas interligadas que contém ar, água, solo, minerais e vida Quais seriam as quatro esferas?
BIOSFERA: COMPOSIÇÃO Litosfera, Hidrosfera, Atmosfera ATMOSFERA BIOSFERA/ECOSFERA LITOSFERA HIDROSFERA
ATMOSFERA Camada gasosa que envolve o planeta
CAMADAS DA ATMOSFERA EXOSFERA: espessura => 200 km onde se produzem as auroras boreais TERMOSFERA TERMOSFERA: espessura => 425 km onde ocorre a destruição de meteoritos MESOSFERA: espessura => 30 a 35 km mistura de ozônio, vapor de sódio e pó proveniente da destruição de meteoritos ESTRATOSFERA: espessura => 34 a 42 km contém a camada de ozônio (proteção contra a radiação ultravioleta) TROPOSFERA: espessura => 8 a 16 km contém o ar que respiramos; é onde se produzem os fenômenos meteorológicos
CAMADAS DA ATMOSFERA
HIDROSFERA É formada pela água da Terra Envolve ¾ da superfície do planeta Encontra-se na forma Água Líquida na superfície (rios, mares e lagos) e no subsolo do planeta (aquíferos) Gelo neve, icebergs e o gelo encontrado nas camadas de solo Vapor de água na atmosfera
HIDROSFERA DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA NO PLANETA Oceanos 97,5% Água Doce 2,5% Geleiras 68,7% Água Subterrânea 30,1% Solo congelado 0,8% Água Superficial e Atmosférica 0,4% Lagos 67,4% Umidade do solo 12,2% Fonte: Shiklomanov/ONU, 2006 Atmosfera 9,5% Pântanos 8,5% Rios 1,6% Animais e plantas 0,8%
LITOSFERA Constituida de rochas e solos Possui condições climáticas variáveis A biodiversidade é enorme Abrange ¼ da superfície do planeta
BIOSFERA Litosfera Atmosfera Hidrosfera + Organismos Todas as partes da Biosfera estão interligadas
BIOSFERA: (LITO+HIDRO+ATMO)SFERA REGIÃO DA VIDA
CONDIÇÕES ESSENCIAIS À VIDA Presença de Água Fonte de energia Elementos químicos Gravidade Ausência de Variações climáticas bruscas Radiações ionizantes
VIDA NA BIOSFERA A TERRA tem 4,6 bilhões de anos A vida na Terra surgiu a cerca de 1,1 bilhão de anos depois O ser vivo mais antigo BACTÉRIA formouse a 3,5 bilhões de anos
VIDA NA BIOSFERA Os primeiros VEGETAIS datam de cerca de 1,5 bilhões de anos em terra, a cerca de 420 milhões de anos Os membros mais simples do reino animal ESPONJAS datam de 570 milhões de anos Os INSETOS surgiram a 250 milhões de anos Os DINOSSAUROS e os GRANDES RÉPTEIS surgiram a 230 milhões de anos Os MAMÍFEROS a 175 milhões de anos O HOMEM a 46 milhões de anos
Texto do Greenpeace. A A Terra tem 4,6 bilhões de anos, se condensarmos esse espaço de tempo num conceito compreensível, poderíamos comparar a Terra a uma pessoa que neste momento estaria completando 46 anos. Nada sabemos dos 7 primeiros anos de vida dessa pessoa e mínimas são as informações sobre o longo período de sua juventude e maturação. Sabemos, no entanto, que foi aos 42 anos que a terra começou a florescer. Os dinossauros e os grandes répteis surgiram há um ano, quando o planeta tinha 45 anos. Os mamíferos apareceram há apenas oito meses e na semana passada os primeiros hominídeos aprenderam a caminhar eretos. No fim dessa semana a Terra ficou coberta com uma camada de gelo, mas abrigou em seu seio as sementes da vida. O homem moderno tem apenas quatro horas de existência e faz uma hora que descobriu a agricultura. A Revolução Industrial iniciou há um minuto. Durante esses sessenta segundos da imensidão do tempo geológico, o homem fez do paraíso um depósito de lixo. Multiplicou-se como praga, causou a extinção de inúmeras espécies, saqueou o planeta para obter combustíveis; armou-se até os dentes para travar, com suas armas nucleares inteligentes, a última de todas as guerras, que destruirá definitivamente o único oásis da vida no sistema solar. A evolução natural de 4,6 bilhões de anos seria anulada num segundo pela ação do animal inteligente que inventou o conhecer. Será esse o nosso destino?
BIOSFERA: A VIDA 2 SUPERREINOS CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS PROKARYOTA (sem núcleo) 5 REINOS EUKARYOTA (com núcleo) MONERA PROTISTA FUNGI PLANTAE ANIMALIA Bactérias e Algas Aquáticos e unicelulares Uni ou pluricelulares Pluricelulares (fotossíntese) Pluricelulares c/locomoção
BIOSFERA: A VIDA
COMPLEXIDADE A BIOSFERA se caracteriza por uma estrutura muito complexa Sua composição é resultado de fenômenos físicos e químicos associados à própria atividade biológica Desde sua criação, encontra-se em constante modificação, devido à ação dos próprios seres vivos É frágil, principalmente com relação à ação do homem
COMPLEXIDADE A HIPÓTESE DE GAIA (William Gilbert, século XVII) Mãe Terra A Terra seria um superorganismo, de certa forma frágil, mas com capacidade de auto-recuperação Hoje, os agentes destrutivos são artificiais e provocam desgastes em quase todo o planeta, ao mesmo tempo. A estrutura da Terra seria capaz de reparar naturalmente o desgaste e manter o planeta saudável? Jonathan Weiner
BIOSFERA: A ENERGIA O SOL É A PRINCIPAL FONTE DE ENERGIA DA BIOSFERA Ilumina e aquece o Planeta Fornece energia para a síntese de alimentos É responsável pela distribuição e reciclagem de elementos químicos
BIOSFERA: A ENERGIA DISTRIBUIÇÃO DA ENERGIA SOLAR
A ENERGIA SOLAR O que acontece com a energia solar que chega à Terra? Radiação Solar Radiação UV Refletida pela atmosfera (34%) Absorvida pela Terra Irradiada pela atmosfera na forma de calor (66%) Absorvida pelo O 3 ENTRADA DE ENERGIA = SAÍDA DE ENERGIA
A ENERGIA A Energia é o trabalho necessário para mover matéria e o calor que flui de corpos mais quentes para outros mais frios. Radiação Ultravioleta (Ionizante) Radiação Visível (Luz) Radiação Infravermelha (Calor)
BIOSFERA: A ENERGIA ENERGIA SOLAR: RADIAÇÕES Radiação Ultravioleta (ionizante) Formação da vitamina D Mutagênese (mutações químicas/biológicas) Provoca câncer de pele Radiação Visível (luz) Grande parte é absorvida pela camada de ozônio Produção de alimentos Radiação Infravermelha (calor) Influência sobre os seres vivos Origem de fenômenos meteorológicos
APROVEITAMENTO DE ENERGIA Energia Solar (Irradiada à Terra como luz solar) Energia Luminosa convertida em energia química na matéria orgânica (Fotossíntese) Energia Química que se emprega para produzir trabalho nas células (Respiração) Energia Degradada (Irradiada para o espaço na forma de calor)
LEIS DA ENERGIA Primeira lei: a energia do universo é constante Em uma alteração física ou química, podemos transformar uma forma de energia em outra, mas nunca podemos criar ou destruir qualquer energia envolvida. Segunda lei: a entropia no universo tende ao máximo Sempre que a energia muda de uma forma para outra, alguma quantidade de energia útil sempre se degrada em energia de baixa qualidade, mais dispersa e menos útil.
BIOSFERA: A ENERGIA 1ª LEI DA ENERGIA: A ENERGIA DO UNIVERSO É CONSTANTE ENERGIA HIDRÁULICA ENERGIA ELÉTRICA ENERGIA EÓLICA ENERGIA MECÂNICA ENERGIA ELÉTRICA
BIOSFERA: A ENERGIA 1ª LEI DA ENERGIA: A ENERGIA DO UNIVERSO É CONSTANTE ENERGIA GEOTÉRMICA ENERGIA ELÉTRICA ENERGIA MAREOMOTRIZ ENERGIA ELÉTRICA
RECURSOS NATURAIS São bens que a natureza coloca à disposição dos seres vivos, para que estes possam satisfazer as suas necessidades. RECURSO NATURAL x TECNOLOGIA É necessário existir processos tecnológicos para utilizar um recurso. Exploração do magnésio para a confecção de ligas metálicas para aviões. RECURSO NATURAL x ECONOMIA Algo é recurso na medida que sua utilização é economicamente viável. O álcool é um combustível estratégico devido sua possibilidade de renovação e consequente disponibilidade.
RECURSOS NATURAIS Dividem-se em dois grandes grupos. Renováveis Não-renováveis Água, ar, biomassa, vento Minerais não-energéticos (Fósforo, Cálcio) Minerais energéticos (Combustível tóxico, Urânio)
RECURSOS NATURAIS A sua regeneração é feita continuamente pela Natureza Não são naturalmente regenerados ou o são em tempos geológicos extensos RENOVÁVEIS NÃO RENOVÁVEIS
RECURSOS NATURAIS Quando aplicados ao meio humano, os recursos naturais serão renováveis ou não dependendo de sua exploração e/ou capacidade de renovação. Assim, determinado recurso considerado renovável poderá tornar-se não renovável.
RECURSOS NATURAIS NÍVEIS DE CONSUMO DOS RECURSOS NATURAIS
BIOSFERA x AÇÕES ANTRÓPICAS A UTILIZAÇÃO DE COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS (carvão, xisto, petróleo, gás natural) E AS QUEIMADAS AUMENTAM A CONCENTRAÇÃO DE DIÓXIDO DE CARBONO NA ATMOSFERA
BIOSFERA x AÇÕES ANTRÓPICAS OS RESÍDUOS SÓLIDOS (lixo), OS ESGOTOS DOMÉSTICOS E INDUSTRIAIS, DIRETAMENTE LANÇADOS NOS RIOS E LAGOS, O DERRAMAMENTO DE PETRÓLEO NO MAR, ENTRE OUTRAS CAUSAS, INTERFEREM COM A QUALIDADE DA HIDROSFERA
BIOSFERA x AÇÕES ANTRÓPICAS O USO DE LIXÕES, PRÁTICAS AGRÍCOLAS INADEQUADAS (desertificação), O DESMATAMENTO (vulnerabilidade à erosão), A PECUÁRIA, ENTRE OUTRAS ATIVIDADES, DEGRADAM O SOLO, INTERFERINDO DIRETAMENTE COM AS CONDIÇÕES DA LITOSFERA
Exercício de Fixação 1) Em grupo, discutam sobre atividades humanas que contribuem para alterar a biosfera e elabore um quadro relacionando-asas com os benefícios esperados e os prejuízos observados e possíveis medidas mitigadoras. Parte do material dessa aula foi gentilmente cedido pelas Profª s Selma de Araújo e Kénia Barros