ECOLOGIA GERALECOLOGIA GERAL

Módulo IMódulo I

O QUE É ECOLOGIA?O QUE É ECOLOGIA?

1.1. Ciência que estuda Ciência que estuda as as relações entre os seres vivos e o relações entre os seres vivos e o

meio ambientemeio ambiente (Haeckel, 1866) (Haeckel, 1866)

2. Ciência que estuda 2. Ciência que estuda a estrutura a estrutura e e funcionamentofuncionamento da Natureza da Natureza, ,

considerando que a considerando que a humanidade humanidade é uma parte delaé uma parte dela

(Odum, (Odum, 1972)1972)

ECOLOGIAECOLOGIA

3.3. Ciência que estudaCiência que estuda a economia a economia da naturezada natureza (Oíkos + Nomos) (Oíkos + Nomos) (Haeckel)(Haeckel)

4. A ecologia é a4. A ecologia é a ciência da sinfonia ciência da sinfonia da vida, é a ciência da da vida, é a ciência da sobrevivênciasobrevivência (Lutzenberger)(Lutzenberger)

ECOLOGIAECOLOGIA

5.5. 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)

O QUE É 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)

O MEIO AMBIENTEO MEIO AMBIENTE

♦Conjunto de condições físicas, químicas e Conjunto de condições físicas, químicas e biológicas que cercam o ser vivo, biológicas que cercam o ser vivo,

resultando num conjunto de limitações e resultando num conjunto de limitações e possibilidades para uma dada espéciepossibilidades para uma dada espécie

♦O meio ambiente é heterogêneo e continua O meio ambiente é heterogêneo e continua variando de um local para outrovariando de um local para outro

♦Está sempre mudando e evoluindoEstá sempre mudando e evoluindo

HABITAT E NICHO ECOLÓGICOHABITAT E NICHO ECOLÓGICOHABITAT - área física/geográfica (HABITAT - área física/geográfica (endereçoendereço) )

onde se encontra o ser vivo. É o ambiente que onde se encontra o ser vivo. É o ambiente que oferece um conjunto de condições favoráveis oferece um conjunto de condições favoráveis

ao desenvolvimento de suas necessidades ao desenvolvimento de suas necessidades básicas. No habitat, as condições ambientais básicas. No habitat, as condições ambientais

atingem o ponto ótimo para o desenvolvimento atingem o ponto ótimo para o desenvolvimento de uma determinada espécie.de uma determinada espécie.

NICHO ECOLÓGICO - conjunto de atividades NICHO ECOLÓGICO - conjunto de atividades desenvolvidas (desenvolvidas (profissãoprofissão) pelos seres vivos ) pelos seres vivos

para a satisfação das suas necessidades para a satisfação das suas necessidades básicas.básicas.

POTENCIAL BIÓTICO E POTENCIAL BIÓTICO E RESISTÊNCIA AMBIENTALRESISTÊNCIA AMBIENTAL

♠ Potencial biótico é a capacidade que possuem os Potencial biótico é a capacidade que possuem os organismos de reproduzirem-se sob condições organismos de reproduzirem-se sob condições

ótimas;ótimas;

POTENCIAL BIÓTICO X RESISTÊNCIA AMBIENTALPOTENCIAL BIÓTICO X RESISTÊNCIA AMBIENTAL

♠ Resistência ambiental compreende todos os Resistência ambiental compreende todos os fatores que se opõem ao desenvolvimento do fatores que se opõem ao desenvolvimento do

potencial biótico.potencial biótico.

Noções de BIOSFERANoções de BIOSFERA

CIÊNCIAS DO AMBIENTECIÊNCIAS DO AMBIENTE

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

Sabemos, noSabemos, no entaentanto, que foi aos 42 anos nto, que foi aos 42 anos que a terra começou aque a terra começou a florescer. Osflorescer. Os dindinossauros e os grandes répteossauros e os grandes répteisis surgiram há um ano,surgiram há um ano, quando oquando o planplaneta tinha 45 anos. Os mamíferos eta tinha 45 anos. Os mamíferos apareceram há apenasapareceram há apenas oito meses eoito meses e na semana passada os primeiros na semana passada os primeiros hominídeos aprenderam ahominídeos aprenderam a caminharcaminhar ereeretos.tos.

No fim dessNo fim dessa semana a Terra ficou coberta com a semana a Terra ficou coberta com uma camada de gelo,uma camada de gelo, mas abrigomas abrigou em seu seio as sementes da vida. O u em seu seio as sementes da vida. O homem moderno temhomem moderno tem apenas quaapenas quatro horas de existência e faz uma hora tro horas de existência e faz uma hora que descobriu aque descobriu a agricultura. agricultura. A Revolução Industrial iniciou há um A Revolução Industrial iniciou há um minuto. Durante essesminuto. Durante esses sessentasessenta sesegundos da imensidão do tempo geolgundos da imensidão do tempo geológico, o homem fez doógico, o homem fez do paraíso umparaíso um depósito de lixo. depósito de lixo.

Multiplicou-seMultiplicou-se como praga, causou a extinção como praga, causou a extinção de inúmeras espécies,de inúmeras espécies, saqueou osaqueou o planplaneta para obter combustíveis; aeta para obter combustíveis; armou-se até os dentes pararmou-se até os dentes para travar, com suastravar, com suas armas nucleares inteligent armas nucleares inteligentes, a última de todas ases, a última de todas as guerras, queguerras, que destrdestruirá definitivamente o úuirá definitivamente o úniconico oásis da vida no sistemaoásis da vida no sistema solar.solar.

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

Texto do Greenpeace.Texto do Greenpeace.

BIOSFERA / ECOSFERABIOSFERA / ECOSFERA

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

Presença:Presença: ÁguaÁgua Fonte de energiaFonte de energia Elementos químicos em contínua reciclagemElementos químicos em contínua reciclagem

Ausência:Ausência: variações extremas de temperaturavariações extremas de temperatura radiações ionizantes radiações ionizantes

- - partículas alfa, partículas beta - elétrons e prótons elétrons e prótons

- - os raios gama, raios-x e neutrons.

Condições essenciais à vidaCondições essenciais à vida

BIOSFERA - DivisãoBIOSFERA - Divisão

Litosfera –Litosfera – camada superficial sólida da camada superficial sólida da Terra (1/4 da superfície do planeta, Terra (1/4 da superfície do planeta, condições climáticas variáveis, enorme condições climáticas variáveis, enorme biodiversidade);biodiversidade);

Hidrosfera – Hidrosfera – representada pelo ambiente representada pelo ambiente líquido (3/4 da superfície do planeta, líquido (3/4 da superfície do planeta, condições climáticas menos variáveis, condições climáticas menos variáveis, salinidade variável, biodiversidade pequena;salinidade variável, biodiversidade pequena;

Atmosfera -Atmosfera - camada gasosa que envolve as camada gasosa que envolve as demais.demais.

PontosPontos

1. A vida na biosfera1. A vida na biosfera

2. A complexidade2. A complexidade

3. A energia3. A energia

4. Os recursos naturais4. Os recursos naturais

5. Atividades humanas e desequilíbrios5. Atividades humanas e desequilíbrios

A VIDAA VIDA

Terra tem 4,6 bilhões de anos;Terra tem 4,6 bilhões de anos;

Primeiro ser vivo Primeiro ser vivo 3,5 bilhões 3,5 bilhões

(bactéria);(bactéria);

Primeira planta Primeira planta 1,5 bilhões; 1,5 bilhões;

Primeiro animal Primeiro animal 570 milhões 570 milhões

(esponja);(esponja);

Primeiros insetos Primeiros insetos 250 milhões; 250 milhões;

Primeiros mamíferos Primeiros mamíferos 175 milhões; 175 milhões;

O HOMEM O HOMEM 46 milhões. 46 milhões.

HOMEMHOMEM

ONDE QUEREMOS ONDE QUEREMOS CHEGAR?CHEGAR?

BIOSFERABIOSFERA

ECOSFERA ECOSFERA

TECNOSFERA?TECNOSFERA?

A COMPLEXIDADEA COMPLEXIDADE Biosfera Biosfera Região do planeta que contém o conjunto dos Região do planeta que contém o conjunto dos

seres vivos e na qual a vida é permanentemente possível. seres vivos e na qual a vida é permanentemente possível. - Resultado de fenômenos físicos associados à - Resultado de fenômenos físicos associados à

própria atividade biológica;própria atividade biológica;

Encontra-se em constante modificação (fragilidade);Encontra-se em constante modificação (fragilidade);

TecnosferaTecnosfera Abrange as estruturas constituídas pelo Abrange as estruturas constituídas pelo trabalho humano no espaço da biosfera; trabalho humano no espaço da biosfera;

GAIA =GAIA = Mãe Terra (William Gilbert, século XVII);Mãe Terra (William Gilbert, século XVII);

Hipótese de Gaia:Hipótese de Gaia: “a Terra seria um superorganismo, de “a Terra seria um superorganismo, de certa forma frágil, mas com capacidade de auto-certa forma frágil, mas com capacidade de auto-recuperação”.recuperação”.

((James Lovelock)James Lovelock)

A HIPÓTESE DE GAIAA HIPÓTESE DE GAIA

““Os agentes destrutivos hoje são artificiais Os agentes destrutivos hoje são artificiais e provocam desgaste em quase todo o e provocam desgaste em quase todo o

planeta, ao mesmo tempo. A constituição planeta, ao mesmo tempo. A constituição de Gaia seria tão vigorosa a ponto de de Gaia seria tão vigorosa a ponto de

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

((Jonatan Weiner)Jonatan Weiner)

ENERGIAENERGIA

Seres vivos Seres vivos necessitam de energia para necessitam de energia para manter sua constituição interna, para manter sua constituição interna, para locomover-se, para crescer, etc.;locomover-se, para crescer, etc.;

Fonte de energia na biosfera Fonte de energia na biosfera Sol:Sol:

Ilumina e aquece o Planeta;Ilumina e aquece o Planeta; Fornece energia para a síntese de alimentos;Fornece energia para a síntese de alimentos; Responsável pela distribuição e reciclagem de elementos Responsável pela distribuição e reciclagem de elementos

químicos.químicos.

DISTRIBUIÇÃO DA ENERGIADISTRIBUIÇÃO DA ENERGIA

A ENERGIAA ENERGIA

RadiaçãoRadiação Utravioleta (ionizante): Utravioleta (ionizante): formação formação da vitamina D, poder de mutação da vitamina D, poder de mutação (incidência de câncer/boa parte é absorvida (incidência de câncer/boa parte é absorvida pela camada de ozônio);pela camada de ozônio);

RadiaçãoRadiação Visível (Visível (luz):luz): produção de produção de alimentos;alimentos;

RadiaçãoRadiação Infravermelha (calor):Infravermelha (calor): influência influência sobre os seres vivos, dando origem a sobre os seres vivos, dando origem a fenômenos meteorológicos.fenômenos meteorológicos.

LEIS DA ENERGIALEIS DA ENERGIA

Todo e qualquer fenômeno que ocorre na Todo e qualquer fenômeno que ocorre na natureza necessita de energia para ocorrer;natureza necessita de energia para ocorrer;

Primeira lei: “a energia do universo é Primeira lei: “a energia do universo é constante”;constante”;

Segunda lei: “a entropia no universo tende ao Segunda lei: “a entropia no universo tende ao máximo”.máximo”.

RECURSOS NATURAISRECURSOS NATURAIS

SãoSão insumosinsumos que a natureza coloca à disposição que a natureza coloca à disposição dos seres vivos, para que estes possam dos seres vivos, para que estes possam satisfazer as suas necessidades;satisfazer as suas necessidades;

Relaciona-se com:Relaciona-se com: Tecnologia (ex.: magnésio na confecção de ligas Tecnologia (ex.: magnésio na confecção de ligas

metálicas para aviões);metálicas para aviões); Economia (ex.: álcool depois da crise do petróleo em Economia (ex.: álcool depois da crise do petróleo em

1973);1973); Meio ambiente: a exploração, processamento e utilização Meio ambiente: a exploração, processamento e utilização

não devem causar danos ao meio ambiente;não devem causar danos ao meio ambiente;

APROVEITAMENTO DA ENERGIAAPROVEITAMENTO DA ENERGIA

Energia solar(irradiada à Terra como luz solar)

Energia luminosa convertida em energia química na matéria orgânica (através da fotossíntese)

Energia química que se emprega para produzir trabalho nas células do organismo (através da respiração)

Energia degradada(irradiada para o espaço na forma de calor)

Energia solar(irradiada à Terra como luz solar)

Energia luminosa convertida em energia química na matéria orgânica (através da fotossíntese)

Energia química que se emprega para produzir trabalho nas células do organismo (através da respiração)

Energia degradada(irradiada para o espaço na forma de calor)

RECURSOS NATURAISRECURSOS NATURAIS

RENOVÁVEIS RENOVÁVEIS - podem ser naturalmente regenerados - podem ser naturalmente regenerados após o seu uso (água, madeira,...);após o seu uso (água, madeira,...);

NÃO RENOVÁVEISNÃO RENOVÁVEIS - não podem ser naturalmente - não podem ser naturalmente regenerados após o seu uso ou o são em tempos regenerados após o seu uso ou o são em tempos geológicos muito extensos (petróleo, argila, geológicos muito extensos (petróleo, argila, calcário,...).calcário,...).

Transformação de um recurso natural renovável em Transformação de um recurso natural renovável em um recurso não-renovável (ex.: campo de pastagem um recurso não-renovável (ex.: campo de pastagem comum utilizado coletivamente por vários comum utilizado coletivamente por vários fazendeiros).fazendeiros).

Atividades humanas e Atividades humanas e desequilíbrios na biosferadesequilíbrios na biosfera

Até meados do século XIX Até meados do século XIX a atividade humana não a atividade humana não concorria de forma tão acentuada para provocar mudanças concorria de forma tão acentuada para provocar mudanças drásticas que pudessem alterar a biosfera;drásticas que pudessem alterar a biosfera;

A partir da revolução industrial e das grandes guerras A partir da revolução industrial e das grandes guerras mundiais mundiais transformações com maior intensidade; transformações com maior intensidade;

Conforto, bem estar e poder Conforto, bem estar e poder o homem está o homem está transformando o meio ambiente, trazendo a poluição e transformando o meio ambiente, trazendo a poluição e provocando tragédias ecológicas;provocando tragédias ecológicas;

Exploração inadequada dos recursos renováveis e não-Exploração inadequada dos recursos renováveis e não-renováveis da natureza.renováveis da natureza.

CuriosidadeCuriosidade

20% da população mundial consome 80% 20% da população mundial consome 80% dos recursos naturais e energia do planeta e dos recursos naturais e energia do planeta e produz mais de 80% da poluição e da produz mais de 80% da poluição e da degradação dos ecossistemas;degradação dos ecossistemas;

80% da população mundial fica com apenas 80% da população mundial fica com apenas 20% dos recursos naturais;20% dos recursos naturais;

Para reduzir essas disparidades sociais, Para reduzir essas disparidades sociais, seriam necessários, pelo menos, mais dois seriam necessários, pelo menos, mais dois planetas terra.planetas terra.

Uso dos recursos naturaisUso dos recursos naturais

Entropia é uma palavra que vem do grego e representa uma grandeza termodinâmica, que Entropia é uma palavra que vem do grego e representa uma grandeza termodinâmica, que esta associada a algum grau de desordem. Essa grandeza é quem mede a energia que não foi esta associada a algum grau de desordem. Essa grandeza é quem mede a energia que não foi transformada em trabalho.transformada em trabalho.

Para Para entenderentender melhor, todos sabemos que a energia do universo tende a ser transformada, ou melhor, todos sabemos que a energia do universo tende a ser transformada, ou seja, aquela seja, aquela famosafamosa frase: frase: “Na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma” “Na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma”, , quando Lavoisier disse isso, ele estava querendo dizer que a energia que não foi utilizada de quando Lavoisier disse isso, ele estava querendo dizer que a energia que não foi utilizada de alguma forma (transformada em trabalho), foi transformada em outra (dissipada), sendo essa alguma forma (transformada em trabalho), foi transformada em outra (dissipada), sendo essa energia dissipada é considerada uma energia desordenada e difícil de ser reutilizada.energia dissipada é considerada uma energia desordenada e difícil de ser reutilizada.

Um exemplo muito simples é de um carro. Quando estamos conduzindo um carro, a gasolina Um exemplo muito simples é de um carro. Quando estamos conduzindo um carro, a gasolina armazenada no tanque é convertida em calor, através da combustão e depois em energia armazenada no tanque é convertida em calor, através da combustão e depois em energia mecânica no motor do carro. Mas como nenhuma energia é 100% transformada em trabalho, mecânica no motor do carro. Mas como nenhuma energia é 100% transformada em trabalho, uma parte dessa energia será dissipada, devido ao atrito do pistão e a câmara de combustão uma parte dessa energia será dissipada, devido ao atrito do pistão e a câmara de combustão (partes interna do motor onde ocorre a conversão do combustível em trabalho), e entre outros (partes interna do motor onde ocorre a conversão do combustível em trabalho), e entre outros componentes, sobre a forma de calor, e essa energia dissipada pelo atrito é quase impossível componentes, sobre a forma de calor, e essa energia dissipada pelo atrito é quase impossível de se reverter naturalmente em energia. Por exemplo, transformar a energia de atrito em de se reverter naturalmente em energia. Por exemplo, transformar a energia de atrito em trabalho para movimentar o carro de forma natural. Portanto concluímos que sempre vamos trabalho para movimentar o carro de forma natural. Portanto concluímos que sempre vamos “perder” uma parte da energia que se esta produzindo, pois a mesma será convertida em “perder” uma parte da energia que se esta produzindo, pois a mesma será convertida em outras formas de energia, a mais comum delas é o atrito.outras formas de energia, a mais comum delas é o atrito.

Um exemplo mais simples para se entender a entropia. Pegue um jogo de baralhos, jogue-os Um exemplo mais simples para se entender a entropia. Pegue um jogo de baralhos, jogue-os todo para o ar, as cartas caíram todas espalhadas para o chão, pronto, temos ai uma entropia todo para o ar, as cartas caíram todas espalhadas para o chão, pronto, temos ai uma entropia que é a completa desordem das cartas pelo chão. E, por um processo natural, ou seja, que é a completa desordem das cartas pelo chão. E, por um processo natural, ou seja, espontâneo, não teremos todas as cartas novamente em nossas mãos do mesmo modo que espontâneo, não teremos todas as cartas novamente em nossas mãos do mesmo modo que antes (de modo organizado, ou seja, ordenado), a não ser que abaixamos e pegamos, o de antes (de modo organizado, ou seja, ordenado), a não ser que abaixamos e pegamos, o de deixa de ser o um processo espontâneo e necessita a realização de um trabalho para tal.deixa de ser o um processo espontâneo e necessita a realização de um trabalho para tal.

Essa energia que foi dissipada, vulgarmente falando, “perdida”, é a entropia. Ela é considerada Essa energia que foi dissipada, vulgarmente falando, “perdida”, é a entropia. Ela é considerada desordenada porque você nunca mais conseguirá reutiliza – lá no processo inverso. Portanto, desordenada porque você nunca mais conseguirá reutiliza – lá no processo inverso. Portanto, quanto maior a desordem, mais difícil voltar ao estado normal então maior é a entropia do quanto maior a desordem, mais difícil voltar ao estado normal então maior é a entropia do sistema.sistema.

Um físico nuclear inventou um sistema que converte a energia dissipada na frenagem do carro Um físico nuclear inventou um sistema que converte a energia dissipada na frenagem do carro em energia cinética, o sistema se chama Kers – em energia cinética, o sistema se chama Kers – Kinetic Energy Recovery SystemKinetic Energy Recovery System (Sistema de (Sistema de Recuperação de Energia Cinética). Além de não recuperar 100% da energia dissipada, esse Recuperação de Energia Cinética). Além de não recuperar 100% da energia dissipada, esse ainda é uma situação de entropia, pois a energia térmica gerado na frenagem não foi ainda é uma situação de entropia, pois a energia térmica gerado na frenagem não foi convertida em cinética naturalmente.convertida em cinética naturalmente.