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O PROFESSOR PDE E OS DESAFIOSDA ESCOLA PÚBLICA PARANAENSE
2009
Produção Didático-Pedagógica
Versão Online ISBN 978-85-8015-053-7Cadernos PDE
VOLU
ME I
I
1
SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAÇÃO
SUPERINTENDÊNCIA DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ - UEM
PROGRAMA DE DESENVOLVIMENTO EDUCACIONAL
PRODUÇÃO DIDÁTICO-PEDAGÓGICA
TÍTULO – Efeito Estufa: causas e consequências
Orientadora: Profª Ms. Maria do Amparo Cunha Pacheco
Professora PDE: Elizabete Depieri
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SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAÇÃO
SUPERINTENDÊNCIA DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ – UEM
PROGRAMA DE DESENVOLVIMENTO EDUCACIONAL
UNIDADE DIDÁTICA
ELIZABETE DEPIERI
EFEITO ESTUFA: CAUSAS E CONSEQUÊNCIAS
Produção Didático Pedagógica apresentada à Secretaria de Estado da Educação – SEED, como parte dos requisitos do Programa de Desenvolvimento Educacional – PDE, em convênio com a Universidade Estadual de Maringá – UEM.
Orientadora: Profª Ms. Maria do Amparo Cunha Pacheco
UMUARAMA
2009
3
SUMÁRIO
1- IDENTIFICAÇÃO ........................................................................................... 4
2- INTRODUÇÃO ............................................................................................... 5
3 - A HISTÓRIA DA ATMOSFERA .................................................................... 5
3.1 - As camadas da atmosfera...................................................................................7
3.2 - Funções da atmosfera.........................................................................................7
4- FOTOSSÍNTESE ........................................................................................... 8
4.1- Equação Geral da Fotossíntese................................................................................... 8
4.2- Experimentando............................................................................................................10
Atividade nº 1: Reação de Hill – Fotólise da Água
5 - CICLOS BIOGEOQUÍMICOS ......................................................................11
5.1 - Ciclo da Água (H2O)....................................................................................................13
5.2 – Ciclo do Carbono (CO2).............................................................................................14
5.3- Experimentando............................................................................................................15
Atividade nº 2: Construção de um Terrário
6- EFEITO ESTUFA ..........................................................................................16
6.1- Consequências do efeito estufa:................................................................................22
6.2 - Experimentando...........................................................................................................25
Atividade nº 3: Efeito estufa
6.3 - Fixando o conteúdo.....................................................................................................26
Atividade nº 4: Efeito Estufa: causas e consequências
7- REFERÊNCIAS ............................................................................................28
4
1- IDENTIFICAÇÃO
PROFESSORA PDE: Elizabete Depieri
ÁREA PDE : Ciências
NÚCLEO REGIONAL DE EDUCAÇÃO : Umuarama Pr.
PROFESSORA ORIENTADORA DA IES : Profª.Ms. Maria do Amparo Cunha Pacheco
IES VINCULADA : Universidade Estadual de Maringá – UEM
PRODUÇÃO DIDÁTICO PEDAGÓGICA: Unidade Didática
TEMA: Mudanças no meio ambiente que causam o efeito estufa
TÍTULO: Efeito Estufa: causas e consequências
5
2- INTRODUÇÃO
O efeito estufa é um processo natural benéfico e imprescindível para a
vida na Terra. É uma das funções da atmosfera e, sem ele o Planeta ficaria
coberto por uma camada de gelo e com temperatura em torno de 15° C
negativos. Não seria possível a existência da vida tal qual a conhecemos, pois
afetaria toda a biodiversidade.
Os principais gases que participam do efeito estufa são: o dióxido de
carbono (CO2), o metano (CH4) e o clorofluorcarbono (CFC). O que vem
ocorrendo é o aumento do efeito estufa causado pelas intensas atividades
humanas, sendo a principal delas a liberação de dióxido de carbono na
atmosfera. Se a emissão dos gases do efeito estufa continuar aumentando, a
temperatura do planeta poderá aumentar e provocar alterações climáticas e
desequilíbrios ecológicos nos ecossistemas, afetando a biodiversidade.
Esse trabalho tem como objetivo analisar a importância do efeito estufa
natural e de origem antropogênica para a vida no planeta Terra e a existência
de maneiras para equilibrar esse fenômeno, através do “conhecimento
científico que resulta da investigação da Natureza” (DCEs, 2008, p. 40), com
isso refletir sobre a preservação da biodiversidade e dos recursos naturais do
Planeta.
Segundo Gasparin (2002), o conhecimento adquirido na escola não se
destina à escola, mas sim à vida fora dela e considera também que alunos e
professores levam para escola seus próprios conhecimentos.
Para entender como ocorre o efeito estufa natural e de origem
antropogênica no planeta Terra é preciso conhecer a história da atmosfera
terrestre, o processo da fotossíntese e os ciclos biogeoquímicos.
3 - A HISTÓRIA DA ATMOSFERA
Acredita-se que a Terra tenha, aproximadamente, 4,5 bilhões de anos.
Ao longo do tempo sofreu várias transformações até apresentar o formato que
tem nos dias de hoje. A atmosfera terrestre, camada gasosa que envolve a
Terra, nem sempre apresentou a mesma composição química que a atual. No
6
início era composta por vapor de água (H2O), e os gases: amônia (NH3),
metano (CH4) e hidrogênio (H2). Não havia oxigênio (O2) suficiente e o tempo
de vida desse gás era curto.
Segundo a teoria, essas substâncias fizeram parte da formação das
primeiras moléculas dos compostos orgânicos.
Atualmente, os principais gases que compõem a atmosfera terrestre são:
o nitrogênio (N2), o oxigênio (O2), o óxido nitroso (N2O), o dióxido de carbono
(CO2), o hidrogênio (H2), o metano (CH4), o vapor de água (H2O), o ozônio (O3)
e outros que integram o restante da atmosfera. O CO2 é absorvido pelos seres
clorofilados e utilizado no processo da fotossíntese e o O2 é empregado no
processo de respiração dos seres vivos. O vapor de água é responsável por
redistribuir a energia na Terra, produzir o efeito estufa e causar as chuvas.
Imagem 02 Principais gases da Atmosfera Atual Fonte: Elizabete Depieri - 2010
Imagem 01 Principais gases da Atmosfera Primitiva Fonte: Elizabete Depieri - 2010
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3.1 - As camadas da atmosfera
Segundo Lenzi e Favero (2009) principalmente em função da variação
da temperatura a atmosfera é estratificada em camadas:
- Troposfera é a camada da atmosfera mais próxima da superfície da Terra.
Ela se estende do nível do mar (0 km), a uma temperatura média de 15º C até
10 – 16 km, onde a temperatura diminui até chegar à altura de 15 km chegando
a - 56º C, lugar denominado de Tropopausa.
- Estratosfera se estende de 16 km até 50 km. Inicia com temperatura de -56º
C e atinge a Estratopausa com -2º C.
- Mesosfera começa a partir da Estratopausa que se estende de 50 km até 85
km, onde a temperatura inicial é -2º C e chega a -92º C.
- Termosfera começa na Mesopausa que inicia a 85 km com temperatura de
-92º C e se estende para a Exosfera, onde a 500 km apresenta a Termopausa
com temperatura de +1200º C.
3.2 - Funções da atmosfera
Essas são as principais funções da atmosfera:
- Filtro: impede a passagem dos raios solares.
Exosfera
Imagem 03 As camadas da Atmosfera Fonte: Elizabete Depieri - 2010
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- Proteção: evita que fragmentos de astros celestes cheguem até a superfície
terrestre.
- Conservação : todo calor incidido na Terra durante o dia é conservado pela
atmosfera para continuar aquecida durante a noite.
- Efeito Estufa : capacidade que a atmosfera tem de manter as temperaturas
estáveis em nosso planeta.
4- FOTOSSÍNTESE
Fotossíntese significa síntese através da luz. É um dos fenômenos
naturais mais importantes para a vida na Terra. O processo de aparecimento
do gás oxigênio (O2) originou a respiração aeróbica. Na fotossíntese primitiva
os organismos utilizavam o sulfato de hidrogênio (H2SO4) em lugar da água
(H2O), hipótese levantada devido à existência de bactérias que fazem esse
processo.
Hoje sabemos que os seres vivos clorofilados são os responsáveis para
realizar a fotossíntese. Usa para esse processo físico, químico e biológico,
água (H2O), dióxido de carbono (CO2) do ar atmosférico e luz solar, como
reagentes, e como produtos finais gera o gás oxigênio (O2) que vai fazer parte
do ar atmosférico e a glicose que fica armazenada no corpo desses seres
vivos, onde o dióxido de carbono (CO2) é convertido em carboidrato e outros
compostos. O processo físico e químico da fotossíntese transforma a energia
solar (luz do Sol) em energia química biodisponível.
Pode-se esquematizar a reação química que ocorre na fotossíntese da
seguinte forma: gás carbônico + água + luz = glicose + oxigênio.
4.1- Equação Geral da Fotossíntese
Luz solar CO2 + H2O (CH2O)n + O2
Clorofila
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Analisando a Equação Geral da Fotossíntese:
Dióxido de Carbono (CO 2)
O gás carbônico (CO2) é encontrado naturalmente na atmosfera. Sua
concentração é em torno de 0,03% do volume atmosférico. É absorvido pelos
vegetais por difusão, através dos estômatos.
Água (H 2O)
A água é absorvida por osmose, através das raízes dos vegetais.
Energia Luminosa
A fonte de energia natural é o Sol.
O gás Oxigênio (O 2)
O oxigênio liberado na fotossíntese provém da água.
A Glicose (CH 2O)n
A glicose, juntamente com o O2, são os produtos finais da fotossíntese.
A partir do momento que o ser humano entender, por completo, o
processo fotossintético, com certeza vai saber como aumentar a produção de
alimentos e melhorar as áreas cultiváveis.
Imagem 04 Representação da Fotossíntese Fonte: Elizabete Depieri - 2010
10
A fim de ampliar os conhecimentos sobre a fotossíntese de maneira
agradável pode-se ver o vídeo que consta a música, letra e interpretação de
Caetano Velozo “Luz do Sol”, disponível em:
http://www.youtube.com/watch?v=XdYwR6HwZIY&feature=related
Acesso em: 01 de junho de 2010.
4.2- Experimentando
Atividade nº 1: Reação de Hill – Fotólise da Água
I- Objetivo
Avaliar a habilidade metabólica do cloroplasto e promover a fotólise da
água, o primeiro passo na sequência de reações da fotossíntese a fim de
entender o processo da fotossíntese.
Segundo Carrer et al (2007), Hill, em 1937, tentando desvendar o
processo fotossintético empregando cloroplastos isolados de espinafre
pretendia a redução do CO2 ao nível de carboidrato. Por dificuldades técnicas,
limitadas pela época, não conseguiu o seu intento, mas chegou a demonstrar a
habilidade de cloroplastos isolados de reduzir outros compostos em um
processo acoplado à fotólise da água com evolução de O2.
II- Equipamentos e Vidrarias
- Folhas verdes (tenras) de espinafre
- Almofariz com pistilo
- Lâmpada incandescente (100 watts)
- Papel alumínio
- Tubos de ensaio
- Grade para tubo de ensaio
- Gaze
- Becker
- Funil
III- Reagentes
- Sacarose 0,35 mol/L
- Tampão fosfato 0,05 mol/L (pH = 6,5) contendo sacarose 0,35 mol/L
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- 2,6 – diclorofenolindofenol (DCF) (16 mg/100ml)
IV- Procedimento
a) Picar 10g de folhas de espinafre (sem nervuras) e homogeneizar em
almofariz e 10 mL de sacarose 0,35 M (adicionados aos poucos) como extrator.
b) Filtrar o homogeneizado em gaze utilizando o funil e o Becker.
c) Gelar dois tubos de ensaio e depositar neles a suspensão de cloroplasto e
adicionar o 2,6 - DCF.
d) Embrulhar um dos tubos de ensaio com o papel alumínio para que fique fora
do alcance de iluminação.
e) Colocar o outro tubo exposto à luz da lâmpada incandescente (100 watts).
f) Preparar dois tubos de ensaio conforme o quadro que segue:
Tubos
Suspensão de Cloroplastos
(mL)
Tampão Fosfato
(mL)
2,6-DCF
(mL)
Observações
1 1,5 3 0,5 Colocar exposto à luz
2 1,5 3 0,5 Colocar no escuro
V- Análise de Dados
a) Todos os seres vivos realizam a fotossíntese?
b) A fotossíntese ocorre somente durante o dia? Explique.
c) O que é necessário para que ocorra a fotossíntese?
d) O que produz a fotossíntese?
e) Qual a importância da fotossíntese para os seres humanos? E para os
vegetais?
5- CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Um ciclo biogeoquímico é o movimento de um determinado elemento
químico através da atmosfera, hidrosfera, litosfera e biosfera do planeta Terra.
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“Os ciclos dos elementos que envolvem significativamente a composição
da atmosfera, são imprescindíveis para a vida na Terra. Porém o grande motor
natural que movimenta e que fornece energia para tudo funcionar é o Sol”
(LENZI e FAVERO, 2009, p.108).
Os ciclos biogeoquímicos são processos que ocorrem de forma natural
ou pela atividade antrópica, conserva o material envolvido, isto é, recicla os
elementos de diferentes formas físico, químico e biológico do meio biótico para
o meio abiótico e do meio abiótico para o meio biótico, completando o ciclo.
Segundo Lenzi e Favero (2009) desde que surgiu a vida deu-se início
aos ciclos biogeoquímicos, envolvendo a biosfera, espaço em que se
desenvolvem as espécies que possuem vida entre elas os seres humanos.
Nesse trabalho serão considerados os ciclos biogeoquímicos da água
(H2O) e do dióxido de carbono (CO2).
Imagem 05 As esferas terrestres Fonte: Elizabete Depieri - 2010
13
5.1 – Ciclo da Água (H 2O)
O Planeta Terra é constituído de ¾ de água. Dos 100% de água
existente na Terra, cerca de 97% é de água salgada que compõe os mares e
oceanos. O restante, aproximadamente 3%, constitui a água doce que forma as
geleiras, os rios, os lagos e está presente também no solo, na atmosfera, e nos
corpo dos seres vivos.
O ciclo da água, também conhecido como ciclo hidrológico, é gerado por
interferência da energia liberada pelo Sol.
No ciclo da água, a energia solar faz evaporar a água dos oceanos,
lagos, rios, solo e provocar transpiração dos organismos vivos. Libera o vapor
de água para a atmosfera, este se condensa nas camadas de baixa
temperatura da atmosfera e forma as nuvens. Quando as nuvens estão
saturadas, precipitam em forma de chuva, neve ou granizo, conforme a
temperatura do local.
Através da precipitação a água é devolvida à superfície terrestre onde
vai integrar novamente os oceanos, lagos, rios, infiltrar no solo, formando os
lençóis subterrâneos e também é absorvida, principalmente, pelas plantas.
Imagem 06 Representação do Ciclo da Água Fonte: Elizabete Depieri -2010
14
Para uma melhor compreensão do assunto sugere-se ver a simulação
que mostra o ciclo da água em formato de desenho, disponível em:
<http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br//diaadia/diadia/arquivos/File/conteudo/o
bjetos_de_aprendizagem/CIENCIAS/ciclodaagua.swf>
Acesso em: 01 de junho de 2010.
5. 2 – Ciclo do Carbono (CO 2)
Toda matéria orgânica é constituída de carbono. Depois da água, é o
elemento químico que está presente em maior quantidade na composição do
corpo dos seres vivos.
O carbono entra na composição química de toda a matéria orgânica,
através do processo da fotossíntese. Uma parte do carbono é encontrada na
crosta terrestre em forma de carbonatos, outra parte no subsolo como o carvão
e o petróleo e uma pequena parte do carbono, em forma dos seguintes gases:
monóxido de carbono (CO), dióxido de carbônico (CO2), metano (CH4),
clorofluorcarbono (CFC) e Hidrocarboneto (HC), entre outros.
No ciclo do carbono, a transferência do carbono na natureza é feita sob
forma de dióxido de carbono (CO2). A liberação de dióxido de carbono (CO2)
acontece através do processo de respiração de seres aeróbios e anaeróbios,
queimadas de árvores e florestas e a combustão de material fóssil (petróleo e
carvão). A retirada do dióxido de carbono (CO2) da atmosfera acontece através
do processo da fotossíntese e pela dissolução desse gás na água líquida.
15
Com o objetivo de ampliar a compreensão do assunto sugere-se ver a
simulação que mostra o ciclo do carbono terrestre e marinho, disponível em:
<http://www.hiperescopio.com.br/imagens/mag/versao_separada/03_ciclo_do_
carbono/03_ciclo_do_carbono.html> Acesso em: 02 de junho de 2010.
5.3- Experimentando
Atividade nº 2: Construção de um Terrário
I- Objetivo
Mostrar os ciclos biogeoquímicos da água e do carbono e reproduzir o
ambiente terrestre a fim de entender que é necessário a manutenção desses
elementos para a conservação da biodiversidade.
II- Materiais
- Recipiente de vidro (aprox. 50 cm de comprimento, 40 cm de largura e 30 cm
de profundidade)
- Areia grossa e pedregulhos;
- Terra de jardim, de horta (terra preta) úmida;
- Plantas de pequeno porte (samambaias, musgos, grama...);
Imagem 07 Representação do Ciclo do Carbono Fonte: Elizabete Depieri - 2010
16
- Sementes de feijão, milho, alface...;
- Vasilha com água;
- Fita adesiva;
- Pedras roliças.
III- Procedimento
a) Coloque no fundo do recipiente um pouco de areia limpa, juntamente com o
pedregulho, em quantidade suficiente para alcançar cerca de 5 cm a 8 cm de
altura. Sobre essa camada coloque 5 cm a 8 cm de terra de jardim úmida e
algumas pedras roliças na superfície;
b) Deposita a vasilha com água sobre a superfície;
b) Introduza as plantas de pequeno porte e as sementes;
c) Cubra a parte superior do terrário;
d) O terrário, depois de montado e vedado, deverá ficar em local onde haja
presença de luz solar;
IV- Análise de dados
a) Como o ar será renovado dentro do terrário, possibilitando a vida das
plantas?
b) Por que aparecem gotas de água no teto do terrário?
c) Qual o motivo do terrário ficar em presença da luz solar?
d) Explique como acontece o ciclo da água e do carbono.
e) Qual a importância da água e do CO2 para os seres vivos?
6- EFEITO ESTUFA
O Sol emite radiações com várias frequências de ondas que atravessam
a atmosfera terrestre e chegam à superfície do planeta. Parte dessa radiação
regressa para o espaço e outra parte é absorvida pela atmosfera devido à
presença, principalmente, do vapor de água e do CO2 e fica retido na
troposfera, próximo da superfície da Terra, o que garante uma temperatura
média do nosso planeta de 15º C. Esse fenômeno de aquecimento da Terra é
chamado de efeito estufa. Sem a presença desses gases, o planeta Terra
17
ficaria com uma temperatura média de 18º C negativos, não seria possível a
existência da vida tal qual a conhecemos, pois isso afetaria toda a
biodiversidade e os recursos naturais no planeta Terra.
Estudos feitos pelo cientista Joseph Fourier (1827) mostram que se
dependesse da localização da Terra no Sistema Solar, ela seria
completamente congelada, pois quando calculou a energia que chegava do Sol
e a que saía na forma de radiação infravermelho, nossa temperatura global
deveria ser 15º C negativos. Fourier também descobriu que, à noite, quando a
entrada dos raios solares é temporariamente interrompida, radiação continua a
ser emitida pela Terra em direção ao espaço, o que deveria esfriar sua
temperatura ainda mais. Fourier percebeu que o equilíbrio da temperatura é a
atmosfera.
Outro cientista estudioso da atmosfera, John Tyndall (1859), através de
seus experimentos, descobriu que o ar atmosférico composto somente de
nitrogênio e oxigênio não fazia diferença para a temperatura do planeta Terra,
mas quando ele acrescentou metano, vapor d’água e dióxido de carbono no ar
considerado puro, tudo mudou. Esses gases bloqueavam os raios
infravermelhos e evitavam que pelo menos parte deles escapasse e se
dispersasse no espaço.
“Tyndall e Fourier descobriram o que hoje chamamos de efeito estufa”
(WALKER e KING, 2009, p.41). Tyndall escreveu esse fenômeno de forma
poética: “O calor dos nossos campos e jardins se dispersaria de forma
irreversível no espaço, e o Sol nasceria sobre uma ilha agrilhoada pelo férreo
jugo do frio”.
Para analisar a importância do efeito estufa natural e de origem
antropogênica para a vida no planeta Terra recomenda-se ver a simulação que
mostra como ocorre o efeito estufa, seu valor benéfico e as conseqüências do
aumento desse fenômeno, disponível em:
<http://www.hiperescopio.com.br/imagens/mag/versao_separada/02_o_efeito_
estufa/02_o_efeito_estufa.html> Acesso em: 11de junho de 2010.
18
A – A radiação do Sol atravessa a atmosfera e chega à superfície da Terra, fazendo com que ela fique aquecida. Esse calor é mantido devido à presença dos gases de efeito estufa.
B – Parte da radiação retorna para o espaço e outra parte é absorvida pela atmosfera.
C – Uma parte da radiação é refletida pela superfície da Terra, mas não regressa ao espaço, pois é refletida novamente e absorvida pela camada de gases que causam o efeito estufa que envolve o planeta.
Segundo D’Amélio (2006), os principais gases naturalmente envolvidos
no efeito estufa são: o vapor de água (H2O), dióxido de carbono (CO2), metano
(CH4), óxido nitroso (N2O), clorofluorcarbonos (CFCs), hidroclorofluorcarbonos
(HCFCs), Ozônio (O3), hexafluoreto de enxofre (SF6), entre outros.
Vapor de água (H 2O) – uma substância constituída de dois elementos
químicos, o Hidrogênio (H) e Oxigênio (O).
Dióxido de carbono (CO 2) – um componente químico formado pela
combinação de um átomo de carbono (C) e dois átomos de oxigênio (O). É
Imagem 08 Representação do Efeito Estufa Fonte: Elizabete Depieri-2010
19
importante no processo da fotossíntese. É um dos gases que aparece em
maior quantidade no efeito estufa.
As imagens a seguir mostram emissões de CO2 para a atmosfera.
O metano (CH 4) – produzido principalmente através da fermentação
anaeróbica de matéria orgânica, presentes no lixo, pântanos e esgoto, plantio
em solos inundados e no processo de digestão em animais herbívoros.
Também conhecido como “gás dos pântanos”. É um gás incolor e inodoro.
Segundo Lenzi e Favero (2009) ele é um gás que absorve por volta de 15 a 40
vezes mais radiação que o gás carbônico (CO2) e responde por 15% do efeito
estufa.
As imagens a seguir mostram fontes de produção de metano.
Imagem 09 Queima de partes de árvores. Fonte: Elizabete Depieri - 2010
Imagem 10 Veículo movido por combustível fóssil. Fonte: Elizabete Depieri - 2010
Imagem 11 Plantio em solo inundado Fonte: Elizabete Depieri - 2010
Imagem 12 Digestão de animais herbívoros Fonte: Elizabete Depieri - 2010
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Óxido nitroso (N 2O) – um gás incolor, composto de duas partes de
nitrogênio (N) e uma de oxigênio (O).
Clorofluorcarbono (CFC) – gás comumente usado em geladeiras e
sistemas de refrigeração e cuja produção e importação foi banida a partir de
2007 pelos signatários do Protocolo de Montreal.
Hidroclorofluorcarbono (HCFC) – gás atualmente utilizado em
sistemas de refrigeração e que deverá ser substituído até 2013.
Ozônio (O 3) – gás formado quando hidrocarbonetos reagem com óxidos
de nitrogênio na presença da luz solar.
Hexafluoreto de enxofre (SF 6) – gás utilizado pelo ser humano como
isolante térmico, condutor de calor e agente refrigerante. É um dos três gases
de origem industrial controlados pelo Protocolo de Kyoto.
O que vem ocorrendo na Terra é o aumento do efeito estufa causado
pelas intensas atividades humanas, sendo a principal delas a liberação de CO2
na atmosfera, através da queima intensa e descontrolada de combustíveis
fósseis e também do desmatamento que diminui a absorção de CO2 pela
fotossíntese.
Para Lenzi e Favero (2009), se não houvesse nenhuma interferência na
atmosfera, a radiação reemitida passaria por ela e regressaria para o espaço.
Como na atmosfera existem naturalmente moléculas de água, gás carbônico,
metano entre outras, elas absorvem a radiação do infravermelho e sofrem
diversos tipos de interação com a energia do infravermelho, para isso
consomem parte da radiação emitida pela superfície da Terra. Isto gera um
aquecimento natural da atmosfera, chamado de efeito estufa. O efeito estufa é
responsável pela manutenção de uma temperatura global média na Terra de
15º C ao nível do mar.
Segundo Rattner (2009), as mudanças climáticas afetam a população
mundial, principalmente aquela que vive nos países mais pobres.
Em meados do século XVIII com a invenção do tear a vapor, começa a
Revolução Industrial, que desencadeia o consumo de combustíveis fósseis,
acelerando o aumento das emissões de CO2. A partir da Revolução Industrial,
o nível de dióxido de carbono aumentou aproximadamente, 31%. Com o
aumento da concentração desse gás que faz parte do efeito estufa, a tendência
da temperatura terrestre é subir. Uma das consequências do aumento desse
21
fenômeno é o aquecimento global que poderá afetar os recursos naturais da
Terra como também a biodiversidade.
Nos últimos 150 anos, devido à intervenção do ser humano em
processos tais como desmatamentos, queimadas, entre outras ações, houve
uma mudança na concentração de alguns gases presentes na atmosfera e
também o aumento de dióxido de carbono (CO2), causando aumento do efeito
estufa, o que pode levar ao derretimento das calotas polares, aumentando
assim o nível das águas dos oceanos. A temperatura pode aumentar,
possibilitando a ocorrência de epidemias de doenças, extinção de plantas e
animais e desertificação, entre outras catástrofes.
“O comportamento do homem moderno, cultural, não é só produto da
evolução biológica, ou resultado do desenvolvimento infantil, mas também
produto do desenvolvimento histórico” (VYGOTSKY e LURIA, 1996, p. 95. apud
TULESKI, 2008, p.126).
Segundo Rodrigues (2008), estudos feitos pelo IPCC (Intergovernmental
Panel on Climate Change), a super emissão de CO2 na atmosfera é a principal
causa do efeito estufa. O excesso desse gás decorre da queima de
combustíveis fósseis derivados de petróleo, do gás natural, do carvão e do
desmatamento. Acredita-se que a principal causa de emissão de CO2, no Brasil,
seja o desmatamento. Evitar o desmatamento é de grande importância para o
equilíbrio ecológico, uma vez que as árvores, em fase de crescimento,
absorvem o CO2, um dos gases de efeito estufa, e emitem o oxigênio através
da fotossíntese.
Para Rodrigues (2008), enquanto boa parte do mundo depende quase
que totalmente dos combustíveis fósseis para manter suas indústrias e seu
sistema de transporte, o Brasil tem uma dependência muito menor desses
combustíveis, já que quase toda energia elétrica é produzida por usinas
hidroelétricas e há disponibilidade crescente de etanol e biodiesel. No Brasil,
grande parte da emissão de CO2 provém do desmatamento, principalmente na
Amazônia.
Dentre os pesquisadores sobre aquecimento global, existe uma parte
que acredita que até o momento não se tem nenhuma comprovação científica
na qual esse fenômeno seja irreversível ou tenha a influência do ser humano.
22
Para Azevedo (2007), é ainda impossível provar se a Terra aquece ou
esfria ou se começou a nova Era Glacial anunciada nos anos de 1970 por
alguns pesquisadores do IPCC. O clima depende de fatores físicos, químicos,
geológicos, biológicos, oceânicos, glaciais, astronômicos e astrofísicos, mas
eles garantem que o CO2 é o responsável pelo aquecimento global.
6.1- Consequências do efeito estufa:
- derretimento das calotas polares, com isso ocorrerá aumento do nível das
águas dos oceanos, inundando as cidades litorâneas;
- aumento da temperatura da Terra;
- ocorrência de epidemias de doenças;
- extinção de plantas, animais e outros seres vivos;
- alteração do regime de chuvas, ocasionando verões mais secos e mais
prolongados, em algumas regiões e aumento do índice de chuvas em outras,
afetando a produtividade agrícola.
“Os seres humanos estão no centro das preocupações com o
desenvolvimento sustentável. Têm direito a uma vida saudável e produtiva, em
harmonia com a natureza” (Carta da Terra, 1992). Para que isso aconteça é
necessário a preservação de uma biosfera saudável com solos férteis, águas
potáveis e ar limpo.
Para analisar as conseqüências do aquecimento global recomenda-se
ver a simulação que mostra as observações do aquecimento global, disponível
em:
<http://www.hiperescopio.com.br/imagens/mag/versao_separada/07_observaco
es_do_aquecimento_global/07_observacoes_do_aquecimento_global.html>
Acesso em: 10 de junho de 2010.
Sugere-se também ver a simulação que mostra as atividades
antropogênicas que causa o aumento do efeito estufa na Terra, disponível em:
<http://www.hiperescopio.com.br/imagens/mag/versao_separada/06_mudancas
_climaticas_antropogenicas/06_mudancas_climaticas_antropogenicas.html>
Acesso em: 10 de junho de 2010.
Medidas simples, como andar a pé, de bicicleta ou de transporte coletivo
podem diminuir o consumo de combustíveis fósseis. Outras maneiras seriam:
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optar por uso de combustíveis renováveis, com o etanol; incentivo à população
para plantar árvores; escrever dos dois lados do papel e utilizar a regra dos
cinco Rs, que significa:
- Reduzir: evitar desperdícios e comprar somente o necessário.
- Reutilizar: usar os objetos mais de uma vez.
- Reciclar: reaproveitar os materiais.
- Recusar materiais não biodegradáveis.
- Respeitar e cumprir as leis ambientais referentes às emissões de gases de
efeito estufa.
No Brasil a partir de 22 de setembro de 2009 ficou instituído “dia sem
carro”, também com o objetivo de diminuir as emissões de CO2.
As imagens a seguir mostram medidas que podem equilibrar o efeito estufa no
planeta Terra.
Imagem 13 Coleta seletiva para reciclagem Fonte: Elizabete Depieri - 2010
Imagem 14 Carro sendo abastecido com Etanol Fonte: Elizabete Depieri - 2010
Imagem 15 Transporte coletivo: Umuarama – Pr. Fonte: Elizabete Depieri -2010
Imagem 16 Transporte alternativo Fonte: Elizabete Depieri - 2010
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“O aprendizado é mais do que a aquisição de capacidade para pensar; é
a aquisição de muitas capacidades especializadas para pensar sobre várias
coisas” (Vygotsky, 2003, p.108).
De acordo com as DCEs (2008), o aprendizado começa antes do
contato com a escola e está inter-relacionado com o desenvolvimento desde o
nascimento do estudante.
Quando o estudante aprende que o ambiente onde ele está inserido
deve ser preservado para continuar existindo vida, fica evidente que para isso
acontecer ele deve procurar alternativas de preservação.
Para Lenzi e Favero (2009), a preocupação crescente da sociedade
humana está estampada no aumento da legislação tanto global quanto
regionalmente. As consequências dos impactos ambientais atmosféricos são
mais complexas de serem detectadas e controladas e comprometem a todos
de forma implacável.
Em nível nacional existem várias normalizações de leis e órgãos de
proteção ao Ambiente, inclusive normalizações relacionadas à atmosfera,
embasadas na Constituição da República Federativa do Brasil.
Dentre as tentativas globais para criar normas de defesa do Ambiente,
principalmente no controle das emissões de gases de efeito estufa para
proteção da atmosfera, estão a Eco92, COP3 e a COP15.
A Conferência das Nações Unidas para o Meio Ambiente e o
Desenvolvimento (CNUMAD), também conhecida, entre outros nomes, como
Eco92, foi realizada em junho de 1992 na cidade do Rio de Janeiro, Brasil. Seu
objetivo era encontrar maneiras para conciliar o desenvolvimento
socioeconômico com a conservação e proteção dos ecossistemas da Terra.
Como documento oficial, foi elaborado “A Carta da Terra”, onde previa
propostas sem estabelecer prazos, nem limites para as emissões de poluentes.
Em 1997, na cidade de Kyoto, no Japão foi realizada a terceira
Conferência das Partes (COP3). A conferência culminou com a adoção de um
protocolo que ficou conhecido como “Protocolo de Kyoto”, onde estabelecia
que os países industrializados reduziriam as emissões de gases poluentes,
principalmente os de efeito estufa. Nessa conferência ficou estabelecida a
redução de gases de efeito estufa em 5% em relação de 1990 até o período
entre 2008 e 2012.
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Depois da COP3 foram realizadas outras Conferências das Partes
(COPs). Em dezembro de 2009, em Copenhague na Dinamarca foi realizada a
Conferência das Partes de número quinze, a COP15, a mais recente. Esperada
pela sociedade humana com grande expectativa, mas “líderes mundiais foram
incapazes de resolver a maioria dos impasses no caminho do acordo contra o
aquecimento global” (ANGELO; COELHO e SALOMON, Folha de São Paulo,
19 dez. 2009, p. A18).
6.2 - Experimentando
Atividade nº 3: Efeito estufa
I- Objetivo
Realizar uma simulação para demonstrar como acontece o efeito estufa natural
no planeta Terra.
II- Materiais
a) dois copos com água;
b) papel alumínio;
c) caixa grande de sapatos;
d) tesoura;
e) filme plástico.
III- Procedimento
a) forre o interior da caixa com papel alumínio;
b) coloque um dos copos com água dentro da caixa;
c) tampe a caixa com filme plástico;
d) coloque o segundo copo e a caixa sob a luz do Sol ou sob a luz de uma
lâmpada acessa (150 watts);
e) após dez minutos abra a caixa e sinta com o dedo ou aferindo com um
termômetro, a temperatura da água dos dois copos.
IV- Análise de dados
a) Em qual dos dois copos a água está mais quente?
b) Por que acontece essa diferença de temperatura?
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c) Qual é o nome dado a esse fenômeno?
d) Ele é nocivo para os sobreviventes da Terra? Justifique.
e) Quais as consequências, do aumento da ocorrência desse fenômeno?
f) Existem maneiras de equilibrar esse fenômeno? Justifique.
6.3 - Fixando o conteúdo
Atividade nº 4: Efeito Estufa: causas e consequênci as
I- Objetivo : Analisar a importância do efeito estufa natural e de origem
antropogênica para a vida no planeta Terra e a existência de maneiras para
equilibrar esse fenômeno, com isso refletir sobre a preservação da
biodiversidade e dos recursos naturais do Planeta.
II- Interdisciplinaridade : Ciências, Geografia e Língua Portuguesa.
III- Desenvolvimento : Inicia-se a atividade organizando os estudantes em
equipes fazendo com que eles mostrem sua vivência do conteúdo através de
um questionamento elaborado pelo professor.
a) O que significa efeito estufa?
b) O efeito estufa é prejudicial para a biodiversidade?
c) Nós conseguimos visualizar o efeito estufa?
d) Em toda a Terra existe o efeito estufa?
e) O que gostariam de saber a mais sobre o conteúdo?
Após esse levantamento de dados os estudantes mostraram o que já
sabem sobre o efeito estufa. Neste momento o professor realiza uma discussão
fazendo algumas perguntas que sejam pertinentes ao assunto.
a) Como ocorre o efeito estufa no planeta Terra?
b) Quais são as causas do efeito estufa na Terra? E as conseqüências?
Realizada a problematização é o momento que o professor vai trabalhar
o conteúdo utilizando de várias metodologias, como: leitura e interpretação do
texto “Efeito Estufa“ presente nesta unidade didática que trata sobre o
conhecimento científico do efeito estufa; realizar a experiência sobre esse
mesmo assunto, também citada nesta unidade didática. Localizar no modelo do
globo terrestre as nações que mais emitem CO2 na atmosfera. Após a
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explanação do conteúdo é o momento de verificar o que os estudantes
adquiriram de conhecimento científico e o que podem pôr em prática sobre o
efeito estufa suas causas e consequências. Sugere algumas perguntas para
serem respondidas pelas equipes.
a) Como acontece o efeito estufa natural na Terra?
b) Quais os principais gases que fazem parte do efeito estufa?
c) Qual a importância do efeito estufa natural para os seres vivos?
d) Quais as consequências do efeito estufa de origem antropogênica?
e) Enumere algumas medidas para equilibrar o efeito estufa?
f) As pessoas que possuem carro flex são mais importantes? Por quê?
g) É obrigado andar a pé, de ônibus, de bicicleta e usar como combustível o
etanol, para equilibrar o efeito estufa na Terra? Comente.
h) Todas as pessoas que não possuem carro estão satisfeitas por não emitir
CO2 na atmosfera? Por quê?
i) É obrigatório o uso de filtros nas chaminés das fábricas e de catalisadores no
escapamento dos carros? Justifique.
j) Por que é difícil um acordo para diminuir as emissões de gases de efeito
estufa na atmosfera por parte dos países ricos?
Após as respostas em equipe, elabore um texto sobre o que aprenderam
e o que irão por em prática sobre o efeito estufa suas causas e conseqüências
e apresente aos demais colegas da turma.
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7- REFERÊNCIAS
- ANGELO,C; COELHO, L e SALOMON,M. Cúpula acaba sem metas de cortes
de CO2. Folha de S. Paulo (Ano 89, nº 29 480), São Paulo, 19 dez. 2009.
Folha Ciências, p. A18.
- AZEVEDO, J.C. Ninguém sabe. Artigo. Disponível em:
<http://www.defesanet.com.br/pensamento1/azevedo.htm> Acesso em 29 de
abril de 2010.
- CARTA DA TERRA, Princípios de Lei da Carta da Terra . Disponível em:
<http:// <www.sílex.com.br/leis/normas/cartaterra.htm>. Acesso em: 28 de
fevereiro de 2008.
- CARRER, H; GALLO, L. A.; BASSO, L. C. e MELO, M. Roteiro de Aulas
Práticas - Bioquímica LCB 208. Piracicaba: USP – Escola Superior de
Agricultura “Luiz de Queiroz” – Departamento de Ciências Biológicas, 2007.
Disponível em:
<http://docentes.esalq.usp.br/luagallo/Apostila%20Pratica2007.doc >. Acesso
em: 29 de abril de 2010.
- D’AMÉLIO, M.T.S. Estudo de gases de efeito estufa na Amazônia.
Dissertação. (Mestrado em Ciências). Instituto de Pesquisas Energéticas e
Nucleares, Universidade de São Paulo. São Paulo, 2006.
- DEPIERI, Elizabete. Imagens. Acervo próprio. Umuarama, 2010.
- GASPARIN, João Luiz. Uma didática para a pedagogia histórico-crítica .
Campinas, SP: Autores Associados, 2002.
- LENZI, E. e FAVERO, B. O. L. Introdução À Química da Atmosfera:
Ciências, vida e sobrevivência. Rio de Janeiro: LTC, 2009.
29
- PARANÁ, Secretaria de Estado da Educação. Diretrizes Curriculares da
Educação Básica de Ciências –Paraná - DCEs. Curitiba: SEED, 2008.
- RATTNER, Henrique. Mudanças climáticas, desmatamento e a legislação
da posse de terras na Amazônia. Espaço Acadêmico, ano 9, n.103, p.110,
dez. 2009. Disponível em:
http://periodicos.uem.br/ojs/index.php/EspacoAcademico/article/view/7880.
Acesso em: 06 de janeiro de 2010.
- ROGRIGUES, S.P.F. Entrevista concedida a Elizangela Araújo. Aquecimento
Global, em 11 de mar. 2008. Disponível em:
<http://www.sinpaf.org.br/modules/smartsection/print.php?itemid=313> Acesso
em: 15 de novembro de 2009.
-TULESKI, Silvana Calvo. Vygotski: A construção de uma psicologia
marxista. 2. ed. Paraná: Eduem, 2008.
- VYGOTSKY, L. S. A Formação Social da Mente . São Paulo, SP: Martins
Fontes, 2003.
- WALKER, G. e KING, sir David. O mundo em aquecimento. Scientific
American Brasil Terra 3.0 , n.1, p. 36 - 45, out. 2009.
