POR UMA AMPLIFICAÇÃO DA ABORDAGEM CIENTÍFICA DO

POR UMA AMPLIFICAÇÃO DA ABORDAGEM CIENTÍFICA DO CONCEITO
DE ECOSSISTEMA
FLÁVIO PIETROBON 1
NILTON SOUSA 2
ROSANGELA MACHADO 3
1 – Doutorando em Modelagem Computacional no LNCC e Prof. Assistente da UESC / BA
o
2 – Doutor em Psicologia - IP / UFRJ e Prof . Adjunto DEPSI / UFRRJ
3 – Mestre em Desenvolvimento Regional e Meio Ambiente – UESC / BA
Resumo
Ao aceitarmos o desafio de tecer idéias sobre uma abordagem integrada
entre três expressões fundamentais do pensamento, ou abstração humana, a
saber, a religião, a filosofia, e as ciências (sendo as artes a quarta forma de
expressão), com relação ao processo de análise dos efeitos das ações
humanas sobre ecossistemas, pensamos inicialmente em focar o
desenvolvimento deste artigo na questão de integração do ser humano com
seus meios: ambiente, sócio-político, econômico, principalmente, e em uma
análise ainda que breve, sob a ótica das “ciências”, da teia de relações que
conectam estes “meios” e viabilizam a troca de informações e quantidades
físicas entre eles. O rumo de construção da “sopa de idéias” associada àquela
proposição mostrou, contudo, um resultado distinto, indicando a possibilidade
de ampliar o conceito de ecossistema, para integrar as contribuições de
diversos saberes e viabilizar o estabelecimento de um método de análise e
síntese dos fenômenos envolvidos no conceito de ecossistema e suas relações
com sistemas que lhe são externos e com os quais permuta massa, energia,
informações, populações e possui conexões.
Artigo
A ecologia (oicos + logia: reflexão sobre Nossa Terra), inicialmente um
ramo da biologia, se apresenta cada vez mais como ciência multidisciplinar,
que trata de uma pletora multifacetada e multirelacionada de objetos que
assumem o caráter de populações, ocupação espacial, quantidades físicas,
processos físicos, químicos, mecânicos, sócio-antropo-psicológicos, e relações.
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A ecologia, como outras ciências multidisciplinares, lida com problemas
complexos, relacionando elevado volume de dados, de acoplamento entre
variáveis e de fluxo de informações entre segmentos de seus objetos de
estudo. Os ecossistemas por sua vez, concepção que viabiliza o estudo e
análise da ecologia, caracterizam a forma como se relacionam populações e
recursos em certa região e quais os mecanismos de relação entre estes.
Ao meditar a respeito desta característica da ecologia, sobre a
importância do conceito de ecossistema para esta ciência, e sobre suas
expressões à luz das macro-áreas do conhecimento humano: a religião, a
filosofia, a ciência e as artes; pensamos que o desafio da compreensão da
biosfera e a gestão ambiental são na verdade maiores do que usualmente
concebemos.
Analisar, compreender e propor soluções para problemas no âmbito da
ecologia exige a integração de profissionais de formações diversas, e está
associado com a necessidade de resolver a complexidade da teia de relações
comportamentais, permuta ou variação de massa, energia e quantidades
físicas, e de requisito de recursos. A solução dos problemas de relacionamento
entre populações e destas com o meio ambiente em que desenvolvem suas
atividades exige a consideração de um tratamento adequado, uma metodologia
de solução, e uma abordagem para a proposição, o desenvolvimento e a
análise da solução associada com a elevada magnitude de informações em
questão.
O conceito de ecossistema, uma abstração que viabiliza o estudo de
populações, recursos, e processos associados, determina um sistema definido
por fronteiras materiais ou sutis, porém sempre delimitando uma região
volumétrica do espaço. Nesta região convivem populações de espécies
humanas e animais, vegetais, e microrgânicas. Parte destas populações
caracteriza os produtores primários capazes de fazer fotossíntese ou
quimiossíntese, outra parte integra o conjunto dos consumidores, e uma última
parte caracteriza os decompositores. Nesta cadeia alimentar, composta pelos
indivíduos das populações do ecossistema, ocorre a maior parte dos processos
de transferências de massa e energia, de elaboração de compostos orgânicos
complexos e de redução de compostos a recursos bio-químicos simples,
capazes de serem absorvidos por seres vivos. As populações se deslocam no
espaço associado ao ecossistema e através das suas fronteiras. A presença de
um fluido adequado (no caso da maior parte dos organismos terrestres a água)
e de uma fonte de energia (estelar, geotermal, química, gravitacional, por
exemplo), são fatores de catalização dos processos e relações físico-químicas
e biológicas em um ecossistema. O papel das populações humanas neste
conjunto de fatores tem sido considerado como integrante dos consumidores.
Será este o seu único papel ? Onde, nesta concepção de ecossistema, se
enquadra o conjunto das ações humanas de extração de recursos minerais,
vegetais, alimentos, manufatura, processamento e produção industrial, relação
do setor de serviços com esta concepção de ecossistema ? E as demais
intervenções humanas modificadoras do espaço associado ao ecossistema,
tais como barragens, estradas, vias e terminais de transporte, somente para
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citar alguns ? Certamente este conjunto diversificado de ações não se
encaixam no papel de consumidores...
Na atual concepção, um ecossistema fica localizado então pela sua
abrangência geográfica e espacial, e pela sua caracterização geofísica e
ambiental, ou seja, pela caracterização dos solos, rochas, gases, fluidos,
energia, e relações entre as populações abrangidas pelo ecossistema. As
ações humanas compõem aquele conjunto de relações desprezadas na análise
fundamentada no conceito de ecossistema.
COMPLEXIDADE DE UM ECOSSISTEMA
Naturalmente temos, enquanto seres humanos, a tendência a simplificar
os objetos e problemas de nossa observação diária, tentando por meio da
capacidade de abstração da mente humana elaborar analogias com padrões já
conhecidos, propondo soluções para os problemas ou reconhecendo objetos,
formas e cores com base nestes padrões. Sendo resultado do processo
evolutivo humano e da automatização de funções, e tendo nos ajudado
enquanto espécie a sobreviver em um ambiente naturalmente hostil, segundo
Sagan [1], compensando a nossa ausência de garras e presas, placas ósseas
e exoesqueletos, força muscular e vôo, esta característica associativa permitiu
aprendizado rápido e desenvolvimento do raciocínio abstrato. Por outro lado
nos faz ser como eternas crianças, nunca velhos, de acordo com Platão [2]
“jovens, o quanto sois, por vossas almas”, sem conhecimento cristalizado ou
imutável pelo tempo. Deste aspecto do comportamento humano, característica
peculiar à nossa espécie, até onde conhecemos as demais, resulta o método
científico de observação dos fenômenos, processo, populações e objetos,
análise de amostra a partir de simplificação representativa do que observa;
ensaio ou simulação que possa reproduzir esta situação ideal simplificada em
qualquer localidade em condições semelhantes, e extensão da conclusão ou
solução para a totalidade do sistema a que corresponde o que é observado.
Sob o ponto de vista das ciências, as teorias justificam a análise e
estudo dos seus objetos de observação e interesse. As ciências são
construídas pela proposição de teorias fundamentadas em hipóteses, as quais
exigem verificação por uma abordagem definida e comprovação para que
tenham validade, verificando assim a validade da teoria como modelo universal
para o problema que aborda. O método científico moderno, originado no
racionalismo decartiano, segmenta o sistema observado e suas relações em
compartimentos ou subsistemas mais simples, para descrever um fenômeno,
processo, população ou objeto observado. O método particiona assim um
continuum com infinitos pontos espaciais e/ou temporais de observação em um
conjunto discreto e finito do qual observa uma parcela, localização da
observação e análise do fenômeno, extrapolando os resultados obtidos ou
inferindo a validade destes resultados para o todo.
Ao tratar de problemas derivados de sistemas complexos, envolvendo
inter-relações entre seus subsistemas, o procedimento de análise e resolução,
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para ter validade, deve considerar relações importantes ou dependências entre
os processos associados ao problema abordado, ao qual a solução é
condicionada. Usualmente estas inter-relações e dependências múltiplas entre
as partes do sistema complexo são desprezadas ou supostas irrelevantes,
tomando o subsistema isoladamente, representação simplificada do todo. Tal
premissa está fundamentada em ser válida a observação e análise de um
subsistema para todas as partes do todo do sistema. Mas, e sendo o sistema
complexo? Esta abordagem, válida para uma gama imensa de fenômenos e
objetos de estudo, incorre em sub ou super valorização de parcelas do
fenômeno, processo ou objeto de observação, quando aplicada a problemas
complexos, afetando a compreensão do problema estudado. A simplificação do
todo em parcelas menores do problema, e tratáveis por procedimentos
clássicos, pode gerar um acúmulo de erros de aproximação na análise e
compreensão do problema, e no estabelecimento de uma ou de um conjunto
de soluções do mesmo, ao serem desprezadas ou subestimadas as relações
entre os subsistemas do todo observado.
A análise do escoamento de um rio, a título de exemplo, é um problema
complexo cujo regime é dependente da quantidade de chuva e de evaporação,
de infiltração de água do rio no solo, das condições e geometria do canal de
fluxo, do regime de escoamento, do tipo de solo e clima regional, dentre outros
fatores. Desprezar uma destas quantidades físicas, relacionar ou simplificar
sua magnitude e relações ao estudar o rio implica em efetuar uma análise, do
seu escoamento, de utilidade limitada ou equivocada. O escoamento de um rio
é, portanto, um problema que relaciona o escoamento superficial, na calha do
rio, com uma infiltração de água no solo, sendo o sentido de troca de massa
entre estes subsistemas dependente do volume de água no rio, da quantidade
de água no solo, da posição relativa do nível da água no rio e do nível do lençol
freático no solo, que dependem da época e estação do ano, clima regional,
evaporação, tipo e porosidade do solo, dentre outros parâmetros e variáveis
sazonais [3]. E qual é a importância deste estudo? A água é essencial à vida, à
satisfação das necessidades básicas humanas, como higiene, saúde,
transporte, e à produção econômica. Sua disponibilidade e qualidade são
condicionantes para os processos orgânicos dos seres vivos e a troca de
substâncias no interior destes e destes para o ecossistema em que se
encontram, bem como no ecossistema e deste para o seu exterior. Processos
industriais também requisitam adequada disponibilidade e condição de uso da
água dos rios. Contudo, e apesar desta importância, a análise de ecossistemas
ainda não utilize modelos precisos de simulação, mensuração e projeção da
quantidade e qualidade da água em sistemas de bacias hidrográficas e em
aqüíferos. O estabelecimento de modelos que reproduzam a complexidade
deste sistema, bacia – aqüífero, é pré-requisito para a perfeita compreensão do
problema de transporte de poluentes e contaminantes por fluxo de água em
rios, para o estudo da captação de água dos rios, e projeção de recarga de
aqüíferos, fenômenos diretamente relacionados ao estudo do ecossistema em
que está inserido o rio e/ou o aqüífero [4].
Sob o ponto de vista da ciência, as relações em um ecossistema e entre
ecossistemas é em última análise um estudo das relações de troca de
quantidades físicas, da relação entre populações, de concentrações de
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substâncias, e de conservação de massa e energia. Além desta característica,
um ecossistema é um volume espacial limitado por certa fronteira, integrado
por diversos ambientes naturais, comportando uma diversidade característica
de populações vegetais, animais, e humanas, e comportando ambientes
artificialmente modificados pela ação humana. A magnitude de variáveis e
quantidades físicas envolvidas na análise e na solução de problemas
relacionados a certo ecossistema e a relação entre ecossistemas torna
elevado, sob a ótica das ciências exatas e tecnológicas, o número de variáveis
e de equações de um modelo matemático, etapa necessária para o
desenvolvimento de um modelo computacional de análise do problema em
questão. A modelagem física ou experimental para problemas da ecologia
envolvendo ecossistemas apresenta-se proibitiva devido aos custos e/ou riscos
acidentais envolvidos. Não é possível simular o resultado de um vazamento
radioativo, por exemplo, em um modelo físico, exceto se adotadas medidas de
segurança elevadas, e caras. O investimento na construção de um modelo
físico em escala de previsão climática, outro problema exemplo, também se
torna proibitivo face ao requisito das instalações e maquinário envolvido, face
aos custos relativamente reduzidos de uma simulação por computador. Estudar
um ecossistema é, portanto, um problema complexo, vulnerável, quando
efetuado por abordagem racional clássica, a erros de análise ou solução, sub
ou super quantificação de soluções, projeções e estimativas, exigindo uma
abordagem de estudo integrada por contribuições de diversas disciplinas de
áreas de conhecimento.
PROPOSTA DE AMPLIFICAÇÃO DO CONCEITO DE ECOSSISTEMA
A sociedade como um todo representa um complexo de relações e
parâmetros que quando integrados e organizados harmoniosamente são
benéficos a todos os componentes da ordem social. A ecologia, a economia, o
desenvolvimento, são alguns dentre muitos dos macro-elementos que fazem
parte desta teia de relações.
O planejamento e efetivação do desenvolvimento econômico e social
com caráter de sustentabilidade ambiental e de aperfeiçoamento da teia de
relações e da organização da sociedade humana demandam elaboração de
conhecimento, ainda hoje, passados 25 anos da Eco92. Produção mais
eficiente e solução dos problemas sociais têm em comum a necessidade de
elaboração de novas soluções, estabelecimento de relações ambientalmente
saudáveis com os ecossistemas, desenvolvimento de novos produtos,
processos, ocupações, e canais de propagação de informação, que respeitem
e se ocupem destas relações. A resposta a estas demandas requer Inovação.
Inovação social e inovação tecnológica, e aplicação de novas tecnologias, no
sentido amplo, de aplicação do conhecimento, e não no sentido restrito, de
construção de equipamentos e industrialização de produtos.
Segundo Aurélio [5] e Houaiss [6], inovação é “o ato, ação ou efeito de
inovar”, de introduzir novidades, ou seja, a disponibilização para um grupo ou
para toda a sociedade daquilo que é visto recentemente ou pela primeira vez.
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Houaiss aprofunda a definição e considera como inovação “a introdução de
alguma novidade nos costumes, na ciência, nas artes, etc”, e por extensão em
qualquer dos campos da ação ou de atividade humana.
Considerar a complexidade de um ecossistema e sistematizar um
método de análise, estudo, modelagem e simulação que considere novos
parâmetros e variáveis, como: a totalidade das relações em um ecossistema e
entre ecossistemas, as ações e intervenções humanas, balanço energético e
de quantidades físicas, bem como as conservações de massas das populações
e de recursos do ecossistema, exige uma abordagem inovadora.
A premissa que consideramos é que da ampliação do conceito de
ecossistema, para incluir as relações entre os diversos ecossistemas, as
intervenções e ações humanas como catalisadoras de transformação, e novos
parâmetros e variáveis, é possível aperfeiçoar o atual método científico
aplicado a problemas da ecologia. Possivelmente a validação desta nova
conformação do método venha a se mostrar promissora para a aplicação a
outros sistemas complexos.
Integrando agentes de inovação (organizações sociais, instituições de
pesquisa científica e tecnológica, governos e setores de produção econômica)
como agentes de desenvolvimento sustentável, e integrando profissionais em
equipes multidisciplinares, resulta a possibilidade de aperfeiçoar o método de
estudo aplicado a problemas complexos.
A adoção de uma abordagem metodológica específica para problemas
complexos exige uma mudança nos paradigmas e concepções de elaboração,
uma alteração na forma de pensar, conceber idéias, e relacionar conceitos.
Capra [7] postula que a sobrevivência da espécie humana exige a adoção de
uma abordagem sistêmica de suas relações. Nestas se insere a relação
humana com o meio ambiente. A ciência sozinha não será capaz de apresentar
soluções para os problemas ambientais e estabelecer procedimentos e
mecanismos de relação sustentável da sociedade humana com o meio
ambiente, caso desconsidere a essência humana, egoísta, antropocêntrica,
predadora, romântica, sensual (no sentido da satisfação dos sentidos). A
contribuição da psicologia, da filosofia e do estudo da relação humana com seu
divino, a religião, é exigência para a consideração dos processos, ações e
intervenções humanas sobre os ecossistemas.
Agimos como “eleitos”, “escolhidos” ou “donos” da biosfera, em nossas
atividades e desenvolvimento. Parte desta concepção foi fundamentada em
dogmas ou preceitos religiosos. Se por um lado teremos dificuldade para
modificar aquela essência, por outro devemos considerá-la para aprender a
apreender o resultado de nossa relação com a biosfera e outras populações
que a habitam. A consideração desse fator pode agregar um novo processo de
análise aos problemas ambientais. Para o desenvolvimento de modelos
computacionais relevantes sob a ótica do tratamento de problemas complexos,
em que o ambiental se insere, é necessário compreender como essa essência
orienta nossas ações e como pode ser desenvolvida como equação de balanço
de uma quantidade física acoplada com as demais do sistema ambiental. Para
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essa compreensão precisamos, nas ciências exatas e tecnológicas, de uma
interação com as humanas, filosofia e religião.
PERSPECTIVAS DE RESULTADOS DESTA PROPOSTA
A idéia é inovadora. Uma sociedade que almeja ser líder ou acompanhar
a liderança da ciência, tecnologia e inovação, na nova revolução do saber
humano, a Era do Conhecimento, precisa ser ousada e inovadora, discutindo
os desafios de construção e desenvolvimento da sociedade de forma
sistemática, ampla e participativa. A problemática ambiental está diretamente
relacionada com a questão do desenvolvimento, e os ecossistemas estão
diretamente impactados pelas decisões e direcionamento do desenvolvimento
da sociedade humana. Solucionar este equacionamento exige uma abordagem
metodológica inovadora, de análise e estudo dos problemas associados ao
desenvolvimento sustentável, à preservação e uso dos recursos dos
ecossistemas. A nova abordagem aqui proposta cumpre este papel. Propor
esta e difundi-la significa contribuir para a elaboração de novos processos de
desenvolvimento e produção, contribuir para inserir o custo ambiental de forma
mais precisa como variável significativa da economia das organizações, e
contribuir para a elaboração de novos sistemas computacionais habilitados a
uma análise e estudo mais preciso dos ecossistemas, apropriando um novo
conhecimento para a sociedade, conforme Albuquerque e Rocha Neto [8].
Quinn [9] apresenta uma argumentação interessante sobre as grandes
mudanças da sociedade humana: “o mecanismo propagador de nossa cultura
foi o crescimento populacional... o mecanismo propagador da Revolução
Industrial foi o progresso”, no sentido de que embutindo uma visão ou
caracterização social, toda mudança se autopropaga, tratando-se de
transformação radical em relação à organização social que lhe é anterior. As
mudanças pressupõem novos paradigmas, em que nenhum paradigma “tem
condição de imaginar” ou elaborar “o paradigma seguinte. É quase impossível
um paradigma” avaliar “que haverá outro, um dia”, em seu lugar.
A nossa sociedade e nossa cultura foram, sem dúvida, bem sucedidas
em ocupar toda a Espaçonave Terra, em dominar as outras espécies orgânicas
e ecossistemas, possuindo incorporada em sua visão de mundo concepções
mentais e idéias que se mostraram ao longo de cerca 12 mil anos, desde a
Revolução Agrícola, bem sucedida em transformar-nos em donos do mundo,
porém ao longo do século XX e nesta primeira década do século XXI apresenta
um efeito letal, a capacidade de transformar-nos em devastadores do mundo e
dos ecossistemas, uma característica inserida na codificação de nossas
concepções de mundo, em um mecanismo análogo a uma doença genética.
Inserir as ações humanas como catalisadoras de alterações e intervenções nos
ecossistemas implica em esforço para “curar” esse defeito, e gerar um novo
paradigma na pesquisa de sistemas complexos.
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BIBLIOGRAFIA DE REFERÊNCIA
1. Sagan, Carl; Os dragões do Éden, Francisco Alves edt., 1980;
2. Platão; Timeu e Critias, Ed. Hemus, 1981;
3. Pietrobon-Costa, Flávio; Galeão, A. C. N. R.; Bevilacqua, L.; Um modelo
estabilizado de escoamento convectivo dominante para acoplamento
das equações de Navier-Stokes e Darcy, Anais do CMNE / XXVIII
CILAMCE, Porto, Portugal,2007;
4. Pietrobon-Costa, Flávio; Galeão, A. C. N. R.; Bevilacqua, L.; A stabilized
finite element coupled model for interface condition evaluation, Anais da
14th International Conference on Finite Elements in Flow Problems to be
held in Santa Fe, New México, USA, 2007;
5. Holanda, Sérgio Buarque Ferreira; Novo Dicionário Aurélio; Edt. Positivo,
3ª edição;
6. Houaiss, Antônio; Koogan, Abrahão; Enciclopédia e dicionário ilustrado;
Edições Delta, 1993;
7. Capra, Fritjof; As conexões ocultas, Ed. Cultrix, 2002;
8. Albuquerque, L.I.; Rocha Neto, I; Ciência, tecnologia e regionalização:
descentralização, inovação e tecnologias sociais, Ed. Garamond, 2005;
9. Quinn, Daniel; Além da civilização, Ed. Fundação Petrópolis, 2001.
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