a energia - hidro.ufcg.edu.br

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
TERMOSFERA
onde se produzem as auroras boreais
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
Oceanos 97,5%
Água Doce 2,5%
DA ÁGUA
NO PLANETA
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%
Atmosfera 9,5%
Pântanos 8,5%
Fonte: Shiklomanov/ONU, 2006
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 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.
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.
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
Multiplicouplaneta para obter combustíveis; armouarmou-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.
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
CLASSIFICAÇÃO
DOS SERES VIVOS
2 SUPERREINOS
PROKARYOTA
EUKARYOTA
(sem núcleo)
(com núcleo)
5 REINOS
MONERA
PROTISTA
FUNGI
PLANTAE
ANIMALIA
Aquáticos e
unicelulares
Uni ou
pluricelulares
Pluricelulares
(fotossíntese)
Pluricelulares
c/locomoção
Bactérias e
Algas
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
Refletida pela
atmosfera (34%)
Irradiada pela
atmosfera na forma de
calor (66%)
Radiação
UV
Absorvida
pela Terra
Absorvida
pelo O3
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
vivos,,
para que estes possam satisfazer as suas necessidades
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
Água, ar, biomassa, vento
Não-renováveis
Minerais não-energéticos
(Fósforo, Cálcio)
Minerais energéticos
(Combustível tóxico, Urânio)
RECURSOS NATURAIS
A sua regeneração é feita
continuamente pela Natureza
RENOVÁVEIS
Não são naturalmente regenerados ou
o são em tempos geológicos extensos
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) Defina
e
ecológico..
ecológico
2) Enumere
exemplifique
alguns fatores
ambiental para o homem
homem..
3) Descreva
habitat
de
e
nicho
resistência
três atividades humanas que
contribuem
para
alterar
a
biosfera
relacionando--os com os benefícios esperados
relacionando
e os prejuízos observados
observados..