Ciências do Ambiente - MÓDULO 1Professora: Dayse Luna

O que é Ecologia?O que é Ecologia?

Algumas definições: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).

ECOLOGIAECOLOGIA

ECÓLOGO

Profissional (pesquisador, cientista)

que trabalha no campo da Ecologia

ECOLOGISTA

Militante de organização em defesa

do meio ambiente

Ciência Ambiental é o estudo de como a Terra funciona, de comointeragir com ela e de como lidar com os problemas ambientais.

(Miller, 2008)

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 (ambientesnaturais e artificiais).

(Atlas do meio ambiente do Brasil, 1994)

O que é Meio Ambiente?

MEIO AMBIENTEMEIO AMBIENTE

Conjunto de condições físicas,

químicas e biológicasque cercam o ser vivo,

resultando num conjunto de limitações

e possibilidades parauma dada espécie

O meio ambiente é heterogêneo e

continua variando de um local para outro

Está sempremudando e evoluindo

Físicas (luz, temperatura, pressão, etc.)

Químicas (salinidade, oxigênio dissolvido, etc.)

Biológicas (relações com outros seres vivos)

O MEIO AMBIENTE É TUDO QUE NOS CERCA!

MEIO AMBIENTEMEIO 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 adaptamao ambiente mutante e

sobrevivem os indivíduos não se

adaptam e se extinguem

O MEIO AMBIENTE

SELEÇÃO ARTIFICIAL

processo criado pelo homem os indivíduos sobrevivem noambiente sob proteção humana

HABITAT E NICHO ECOLÓGICOHABITAT E NICHO ECOLÓGICO

HABITAT área física/geográfica (endereço) onde se encontra o servivo. É o ambiente que oferece um conjunto de condições favoráveis aodesenvolvimento de suas necessidades básicas. No habitat, as condiçõesambientais atingem o ponto ótimo para o desenvolvimento de umadeterminada espécie.

NICHO ECOLÓGICO conjunto de atividades desenvolvidas (profissão)pelos seres vivos para a satisfação das suas necessidades básicas.

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.

POTENCIAL BIÓTICO X RESISTÊNCIA POTENCIAL BIÓTICO X RESISTÊNCIA AMBIENTALAMBIENTAL

Átomos Moléculas Célula Tecido Órgão SistemaORGANISMO POPULAÇÃO COMUNIDADE ECOSSISTEMA

BIOSFERA

NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃONÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO

POPULAÇÃOconjunto de indivíduos de uma mesma espécie que ocupa uma determinada área

COMUNIDADEconjunto de populações que interagem de forma organizada, vivendo numa mesma área

ECOSSISTEMAconjunto resultante da interação entre a comunidade e o ambiente inerte

BIOSFERAsistema que inclui todos os seres vivos da Terra, interagindo com o ambiente físico como um todo

ORGANISMOé o conjunto de órgãos que constituem um ser vivo

RESUMO:RESUMO: Alguns conceitos vistos até o Alguns conceitos vistos até o momentomomento

ECOLOGIAECOLOGIAMEIO AMBIENTEMEIO AMBIENTESELEÇÃO NATURAL E ARTIFICIALSELEÇÃO NATURAL E ARTIFICIALHABITAT E NICHO ECOLÓGICOHABITAT E NICHO ECOLÓGICOPOTENCIAL BIÓTICO E RESISTÊNCIA AMBIENTALPOTENCIAL BIÓTICO E RESISTÊNCIA AMBIENTALNÍVEIS DE ORGANIZAÇÃONÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO

Ciências do AmbienteProfessora: Dayse Luna

BIO

SFER

A

PLAN

ETA

TERR

A

BIOSFERA/ ECOSFERABIOSFERA/ ECOSFERA

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.

É na biosfera que acontecemas interações entre os seres vivos

e esses com os elementos naturaisem diferentes lugares do mundo.

A biosfera é o agrupamento de todos os elementos naturais que favorecem e

dão condições para a manutençãoda vida no planeta.

Região do planeta que contém o conjunto dos seres vivos na qual a vida é permanentemente possível.

Quais seriam as quatro esferas?

A Terra é constituída de camadas esféricas interligadasque contém ar,ar, água,água, solo,solo, mineraisminerais ee vidavida

Sistemas de suporte da vida na Terra

BIOSFERA: COMPOSIÇÃOBIOSFERA: COMPOSIÇÃO

ATMOSFERAATMOSFERA

BIOSFERA/ECOSFERABIOSFERA/ECOSFERA

HIDROSFERAHIDROSFERALITOSFERALITOSFERA

Litosfera, Hidrosfera, Atmosfera

Camada gasosa que envolve o planeta

ATMOSFERAATMOSFERA

CAMADAS DA ATMOSFERA

TROPOSFERA: espessura => 8 a 16 kmcontém o ar que respiramos; é onde se

produzem os fenômenos meteorológicos

ESTRATOSFERA: espessura => 34 a 42 km contém a camada de ozônio

(proteção contra a radiação ultravioleta)

MESOSFERA: espessura => 30 a 35 kmmistura de ozônio, vapor de sódio e pó

proveniente da destruição de meteoritos

TERMOSFERA: espessura => ≈ 425 kmonde ocorre a destruição de meteoritos

EXOSFERA: espessura => ≈ 200 kmonde se produzem as auroras boreais

TERM

OSF

ERA

CAMADAS DA ATMOSFERA

• 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

HIDROSFERAHIDROSFERA

Oceanos 97,5%

Água Doce 2,5%

Geleiras 68,7%

ÁguaSubterrânea 30,1%

Solo congelado 0,8%

Água Superficial eAtmosférica 0,4%

Umidade do solo 12,2%

Rios 1,6% Animais e

plantas 0,8%

Lagos 67,4%

Atmosfera 9,5%Pântanos 8,5%

Fonte: Shiklomanov/ONU, 2006

DISTRIBUIÇÃO

DA ÁGUA

NO PLANETA

HIDROSFERAHIDROSFERA

LITOSFERALITOSFERA

• Constituida de rochas e solos• Possui condições climáticas variáveis• A biodiversidade é enorme• Abrange ¼ da superfície do planeta

BIOSFERABIOSFERA

AtmosferaHidrosfera

Litosfera

Todas as partes da Biosfera estão interligadas

+ Organismos

BIOSFERA: (LITO+HIDRO+ATMO)SFERA

REGIÃO DA VIDA

CONDIÇÕES ESSENCIAIS À VIDACONDIÇÕES ESSENCIAIS À VIDA

• Presença de ÁguaFonte de energiaElementos químicosGravidade

• Ausência de Variações climáticas bruscasRadiações ionizantes

• A TERRATERRA 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 – BACTÉRIABACTÉRIA – formou-

se a 3,5 bilhões de anos

VIDA NA BIOSFERAVIDA NA BIOSFERA

VIDA NA BIOSFERAVIDA NA BIOSFERA

• Os primeiros VEGETAISVEGETAIS datam de cerca de 1,5bilhões de anos – em terra, a cerca de 420 milhõesde anos

• Os membros mais simples do reino animal –ESPONJASESPONJAS – datam de 570 milhões de anos

• Os INSETOSINSETOS surgiram a 250 milhões de anos• Os DINOSSAUROSDINOSSAUROS e os GRANDESGRANDES RÉPTEISRÉPTEIS surgiram

a 230 milhões de anos• Os MAMÍFEROSMAMÍFEROS a 175 milhões de anos• O HOMEMHOMEM a 46 milhões de anos

•• ““A Terra tem 4,6 bilhões de anos,A Terra tem 4,6 bilhões de anos, se condensarmos esse espaço de tempo num se condensarmos esse espaço de tempo num conceito compreensível, poderíamos comparar a Terra a uma pessoa que neste conceito compreensível, poderíamos comparar a Terra a uma pessoa que neste momento estaria completando 46 anos. Nada sabemos dos 7 primeiros anos de 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 vida dessa pessoa e mínimas são as informações sobre o longo período de sua juventude e maturaçãojuventude e maturação..

•• Sabemos, no entanto, que foi aos 42 anos que a terra começou a florescer. Os 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 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 anos. Os mamíferos apareceram há apenas oito meses e na semana passada os primeiros hominídeos aprenderam a caminhar eretosprimeiros hominídeos aprenderam a caminhar eretos..

•• No fim dessa semana a Terra ficou coberta com uma camada de gelo, mas 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 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 horas de existência e faz uma hora que descobriu a agricultura. A Revolução Industrial iniciou há um minuto. Durante esses sessenta segundos da imensidão Industrial iniciou há um minuto. Durante esses sessenta segundos da imensidão do tempo geológico, o homem fez do paraíso um depósito de lixo.do tempo geológico, o homem fez do paraíso um depósito de lixo.

•• MultiplicouMultiplicou--se se como praga, causou a extinção de inúmeras espécies, saqueou o como praga, causou a extinção de inúmeras espécies, saqueou o planeta para obter combustíveis; armouplaneta para obter combustíveis; armou--se até os dentes para travar, com suas se até os dentes para travar, com suas armas nucleares inteligentes, a última de todas as guerras, que destruirá armas nucleares inteligentes, a última de todas as guerras, que destruirá definitivamente o único oásis da vida no sistema solardefinitivamente o único oásis da vida no sistema solar..

•• A evolução natural de 4,6 bilhões de anos seria anulada num segundo pela ação 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 do animal inteligente que inventou o conhecer. Será esse o nosso destino ?”?”

Texto do Greenpeace.Texto do Greenpeace.

BIOSFERA: A VIDA

MONERA

Bactérias e Algas

FUNGI

Uni ou pluricelulares

Aquáticos eunicelulares

PROTISTA PLANTAE

Pluricelulares(fotossíntese)

ANIMALIA

Pluricelularesc/locomoção

PROKARYOTA(sem núcleo)

EUKARYOTA(com núcleo)

2 SUPERREINOS

5 REINOS

CLASSIFICAÇÃODOS SERES VIVOS

BIOSFERA: A VIDA

• A BIOSFERABIOSFERA se caracteriza poruma estrutura muito complexa

• Sua composição é resultado defenômenos físicos e químicosassociados à própria atividadebiológica

• Desde sua criação, encontra-seem constante modificação,devido à ação dos própriosseres vivos

• É frágil, principalmente comrelação à ação do homem

COMPLEXIDADECOMPLEXIDADE

• 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 Hoje, os agentes destrutivos são artificiais e provocam desgastes em quase todo o planeta, ao mesmo tempo. A estrutura da Terra seria capaz de todo o planeta, ao mesmo tempo. A estrutura da Terra seria capaz de

reparar naturalmente o desgaste e manter o planeta saudável?”reparar naturalmente o desgaste e manter o planeta saudável?”Jonathan Jonathan WeinerWeiner

COMPLEXIDADECOMPLEXIDADE

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

DISTRIBUIÇÃO DA ENERGIA SOLAR

BIOSFERA: A ENERGIA

O que acontece com a energia solar que chega à Terra?O que acontece com a energia solar que chega à Terra?

Radiação Solar

Radiação UV

Absorvida pelo O3

Absorvida pela Terra

Refletida pela atmosfera (34%) Irradiada pela

atmosfera na forma de calor (66%)

ENTRADA DE ENERGIA = SAÍDA DE ENERGIA

A ENERGIA SOLARA ENERGIA SOLAR

A ENERGIAA ENERGIA

• Radiação Ultravioleta(Ionizante)

• Radiação Visível (Luz)• Radiação Infravermelha

(Calor)

A Energia é o trabalho necessário para mover matéria e o calor que A Energia é o trabalho necessário para mover matéria e o calor que flui de corpos mais quentes para outros mais frios.flui de corpos mais quentes para outros mais frios.

Radiação Ultravioleta (ionizante) Formação da vitamina D

Mutagênese (mutações químicas/biológicas)

Provoca câncer de pele

Grande parte é absorvida pela camada de ozônioRadiação Visível (luz)

Produção de alimentos

Influência sobre os seres vivos Origem de fenômenos meteorológicos

Radiação Infravermelha (calor)

BIOSFERA: A ENERGIA

ENERGIA SOLAR: RADIAÇÕES

APROVEITAMENTO DE ENERGIAAPROVEITAMENTO 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 ENERGIALEIS 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”

ENERGIAHIDRÁULICA

ENERGIAELÉTRICA

ENERGIAEÓLICA

ENERGIAELÉTRICA

ENERGIAMECÂNICA

BIOSFERA: A ENERGIA

1ª LEI DA ENERGIA:

“ A ENERGIA DO UNIVERSO É CONSTANTE”

ENERGIAGEOTÉRMICA

ENERGIAELÉTRICA

ENERGIAMAREOMOTRIZ

ENERGIAELÉTRICA

São bens São bens queque a a naturezanatureza colocacoloca à à disposiçãodisposição dos dos seresseres vivosvivos, , parapara queque estesestes possampossam satisfazersatisfazer as as suassuas necessidadesnecessidades..

RECURSO NATURAL x TECNOLOGIARECURSO 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 ECONOMIARECURSO 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 NATURAISRECURSOS NATURAIS

Renováveis

Água, ar, biomassa, vento

Não-renováveis

Minerais não-energéticos (Fósforo, Cálcio)

Minerais energéticos (Combustível tóxico, Urânio)

RECURSOS NATURAISRECURSOS NATURAIS

Dividem-se em dois grandes grupos.

RECURSOS NATURAIS

RENOVÁVEIS

A sua regeneração é feita

continuamente pela Natureza

Não são naturalmente regenerados ou

o são em tempos geológicos extensos

NÃO RENOVÁVEIS

RECURSOS NATURAISRECURSOS 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

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

BIOSFERA x AÇÕES ANTRÓPICAS

Exercício de FixaçãoExercício de Fixação

1)1) EmEm grupo,grupo, discutamdiscutam sobresobre atividadesatividades humanashumanasqueque contribuemcontribuem parapara alteraralterar aa biosferabiosfera eeelaboreelabore umum quadroquadro relacionandorelacionando--asas comcom ososbenefíciosbenefícios esperadosesperados ee osos prejuízosprejuízosobservadosobservados ee possíveispossíveis medidasmedidas mitigadorasmitigadoras..

Parte do material dessa aula foi gentilmente cedido pelas Profªs Selma de Araújo e Kénia

Barros