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Prof. Dr. Harold Gordon Fowler [email protected] Ecologia de Populações

Populações humanas e ambiente

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O ambiente e as populações humanas

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Prof. Dr. Harold Gordon Fowler

[email protected]

Ecologia de Populações

Essa leitura ajudará você entender:

Afluência, tecnologia, o status da mulher, e o ambiente

Programas de controle populacional

Consumo e a pegada ecológica

HIV/AIDS e a população humana

Crescimento Populacional Zero –

CPZ

Intervalo no qual o número de nascimentos é

igual ao número de mortes

Premissa de nenhuma mudança devido a

migração

O tamanho populacional fica constante

Estabilizando a População Global

Dispersão não e a solução

Aumenta da taxa de mortalidade?

Redução da taxa de natalidade!

Para manter a estabilidade populacional – A população humana regional pode existir

em uma das duas configurações

Crescimento Populacional Zero = Taxas elevadas de natalidade – Taxas elevadas de mortalidade

Crescimento Populacional Zero = Taxa baixa de natalidade – Taxa baixa de mortalidade

Como alcançar a estabilidade

populacional?

50

40

20

0

30

10

1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050

Natalidade

Mortalidade

Natalidade

Mortalidade

Ano

Suíça Mexico

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Como alcançar a estabilidade

populacional?

Como alcançar a estabilidade populacional?

O crescimento populacional zero (CPZ)– taxa de natalidade igual a taxa de mortalidade

Como alcançar CPZ: taxas elevadas de natalidade e mortalidade ou taxas baixas para ambas.

A transição demográfica se movimenta da primeira a segunda. A maioria dos países desenvolvidos já fizeram essa transição

Ilustrada e a transição demográfica de México.

Políticas Sociais Muitos urbanistas e ativistas fazem desenhos novos

de loteamentos para reduzir o isolamento e alienação social.

Novos loteamentos fornecem ciclovias, parques e áreas não permeáveis.

Algumas cidades alargam as calcadas e favorecem os restaurantes no centro que colocam mesas ao lado da rua em áreas abertas.

Outras cidades favorecem construtores que colocam lojas no primeiro andar de prédios do centro e apartamentos de residência nos outros andares.

Com ações como essas, urbanistas e ativistas esperam trazer sentido de comunidade aos loteamentos.

Políticas Governamentais e Fertilidade

Leis que estabelecem a idade mínima de casamento

Orçamentos para planejamento familiar, educação, saúde, segurança de velhice

Recompensas e penalidades econômicas

Muitos países reconhecem o problema

Estudo de Caso: China

A Política de um filho na China

O crescimento populacional sem controle apresentou problemas para a economia, ambiente e estabilidade política na China.

A China tentou controlar o crescimento com um sistema de recompensas e castigos para fortalecer famílias com um filho.

O programa resulta numa queda do crescimento populacional, a custo da intrusão do governo nas escolhas reprodutivas privadas.

Crescimento Populacional na China

Tem o programa de planejamento familiar

mais extensivo do mundo

Governo compensa um tamanho pequeno de

famílias e penaliza famílias maiores,

proporciona contraceptivos, aborto, e

esterilização gratamente

Crescimento Populacional na China

Maior população do mundo

1970: 5.8 filhos/mulher

1971: governo interveio

1979 – Plano mais agressivo

– Política de um filho

– Por que foi feito?

1984: programa relaxado; Por que?

2006: 1.7 filhos/mulher

Conflitos éticos

Crescimento Populacional na China

A taxa de mudança natural sofre queda na China

A taxa na China cai com a taxa de fertilidade. Agora a população demore 4 vezes mais para dobrar do que há 25 anos.

1970 1993 2002

Taxa de fertilidade total 5,8 2,0 1,8

Taxa de aumento natural (%/ano) 2,6 1,2 0,7

Tempo para dobrar 26,9 58,3 100,0

Estrutura Etária: “População envelhecida”

O envelhecimento da população chinês implica menos pessoas de idade de trabalhar para financiar os serviços sociais para os mais velhos.

Momentum Populacional

Rebaixando as taxas de fertilidade não pode frear imediatamente a taxa de crescimento populacional

Por que? Já existem muitos futuros pais vivos

Se cada par tiver somente dois filhos, a população ainda continuará crescer por 60 anos

O Momentum Escondido de Crescimento Populacional

Qualidae de Vida

Crescimento Populacional e a Qualidade da Vida

– Os países em desenvolvimento serão capazes de ampliar a cobertura e melhorar a qualidade de serviços de saúde e educação para enfrentar um crescimento populacional rápido?

– Existe uma relação entre pobreza e o tamanho familiar?

– Como a afluência do mundo desenvolvido afeita a capacidade de países em desenvolvimento de cuidar seus cidadãos?

Degradação ambiental

O desmatamento degrada as florestas tropicais no Brasil a Indonésia, as Filipinas e outras países

Impacto Humano

Depende de – População humana total – Consumo por cada indivíduo – Impacto ecológico de cada unidade de

consumo

I = PAT (Ehrlich e Ehrlich) – P = população – A = afluência – T = tecnologia

Benefícios Ambientais da Urbanização

Desenvolvimento Compacto – Prédios altos de múltiplas unidades ficam

próximos a lojas e trabalho

– Conectado pelo transporte público

– Reduz a poluição

– Preserva as áreas rurais

Demanda planejamento inteligente!

Benefícios Ambientais O reciclagem é mais econômica - concentração grande de material.

Redução dos problemas ambientais do crescimento populacional - Porque a taxa de natalidade é geralmente

muito menor do que em áreas urbanas.

O gasto por pessoa na proteção ambiental é maior em áreas urbanas.

Mas, a concentração de pessoas em áreas urbanas pode não preservar a biodiversidade ou restringir a perda de habitat porque mais terra necessária para sustentar os residentes urbanos.

Benefício é uma questão da perspectiva…..

Planejamento e Controle do Uso da Terra Urbano

• Planejamento do uso da terra • Impostos de propriedade • Zoneamento • Crescimento inteligente • Perímetros de crescimento urbano • Cinturões verdes

Quais são os limites dependentes da densidade atuando sobre a

população humana?

Qual e a capacidade de suporte do homem?

6 bilhões e Nada mau Aconteceu Ate agora!

Aumento de nossa capacidade de suporte

A tecnologia permite aumentar a capacidade de suporte para o Homem no tempo.

As ferramentas, a agricultura, e a industrialização permite que o Homem atinge populações maiores.

Anos antes do presente

Popu

laçã

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lobal

(m

ilhõe

s)

Ferramentas

Industrial

Agricultura

Capacidade de Suporte da Terra

O Homem já ultrapassou a capacidade de suporte da Terra?

7 bilhões e ainda aumentando

Usa 40% de toda a energia da Terra

Impossibilidade de alimentar todos

Dependência de reservas energéticas não sustentáveis (óleo, carvão, e gás)

Extinção da flora e fauna

Capacidade de Suporte da Terra

4 bilhões – 16 bilhões de pessoas

Por que essas diferencias?

O que pode acontecer ao ambiente?

Já ultrapassamos a capacidade de suporte?

Capacidade de Suporte

Capacidade de suporte estimada – Sem consenso geral

– Provavelmente entre 10 e 15 bilhões

Pegada ecológica – Terra cultivável, pastagem, floresta, oceano, terra

construída, terra de energia fóssil

– Existe variação significante entre países respectivo a sua pegada ecológica

EUA com pegada de 8.4 ha/ pessoa, mas somente 6.2 ha/ pessoa disponível

“A Bomba Populacional” de Erlich

O crescimento populacional esgotaria os recursos = retorno de Malthus – Pode ser verdade ao nível nacional ou local

A população é vista como causa

Carrying capacity in agriculture: global and regional issues. Harris, JM e Kennedy S 1999. Ecological Economics 29:443-461.

… sobre o crescimento de alimentos. 'Os otimistas' baseiam sua análise sobre uma taxa de aumento de produção empurrada pela tecnologia e aumento de entrada que eles argumentam, é maior do que o crescimento populacional e continuará no futuro, deixando uma margem para aumentos contínuos de rendas per capita. …‘Os pessimistas' vêem os limites práticos da capacidade de suporte global da agricultura, e afirmam que a Terra está próxima, ou já ultrapassou, esses limites.

Investigamos o padrão de crescimento de produção de cultivos principais de cereais, e apresentamos evidencia de que os padrões de crescimento é logístico e não exponencial. Esse padrão é consistente com os limites ecológicos da fertilidade do solo, disponibilidade de água, e entrada de nutrientes. As projeções da oferta e demanda para o século XXI baseadas no modelo logístico em vez de exponencial de crescimento de produção implicam que a Terra está muita próxima a capacidade de suporte da agricultura, e que as restrições ecológicas de recursos têm muito importância ao nível regional.

Uma estratégia de oferta de aumento de produção já criou problemas sérios da degradação de solos e sobre-exploração de água, alem de outros stress ao ecossistemas. Por isso os problemas de demanda sobre as políticas populacionais e eficiência do consumo são cruciais para desenvolver um sistema sustentável de agricultura.

http://www.ecouncil.ac.cr/rio/focus/report/english/footprint/benchmark.htm

A Marca Ecológica: Quanta Natureza existe para o Cidadão Global? Somando toda a terra biologicamente produtiva per capita no mundo of 0.25 hectares de terra cultivável, 0.6 hectares de pastagem, 0.6 hectares de floresta e 0.03 hectares de terra construída revela que existem 1.5 hectares por cidadão global; e 2 hectares uma vez incluímos o espaço marinho. Não todo o espaço disponível ao uso do Homem porque esse área deve também abrigar as 30 milhões de espécies com que o Homem compartilha essa planeta. … pelo menos 12 % da capacidade ecológica … deve ser preservado para proteger a biodiversidade. … somente 1.7 hectares per capita são disponíveis ao uso humano. Com a premissa de não ter mais degradação ambiental, a quantidade de espaço ecologicamente produtivo cairá a 1 hectare per capita ao chegar a população prevista de 10 bilhões. Se as tendências de crescimento atual persistem, isso acontecerá dentro de 30 anos.

Agora, para o Homem não há evidencia de uma aproximação gradual a K. As tentativas de estimar a K da Terra para o Homem se Simplificam a questões sobre a qualidade da vida.’

Um problema mas urgente do que ‘Como será a vida ao alcançarmos K?’ é ‘Como lidar com a agressão desencadeada pela competição de recursos relacionada a variação na qualidade de vida?’

http://www.popexpo.net/eMain.html

O Homem não se exclua dos processos naturais. Nenhuma população pode crescer indefinidamente.

População e o ambiente O crescimento populacional pode levar a

degradação ambiental.

A superpopulação na Sahel da África resulta na sobre pastoreio de áreas semiáridas.

Por que o Homem destrua a Terra?

Afluência e o ambiente

A pobreza pode resultar na degradação ambiental…

mas

A riqueza e consumo de recursos podem produzir impactos ambientais mais severos.

As diferencias de riqueza Os residentes dos

países desenvolvidos têm casas maiores, mais bens, e mais dinheiro do que os residentes dos países em desenvolvimento.

A 20% mais rica da população global consume 86% dos recursos, e tem >80 vezes a renda da 20% mais pobre.

O modelo “IPAT”

Demonstra como População, Afluência, e Tecnologia interagem para criar Impacto no ambiente.

I = P A T

Outros fatores podem ser adicionados a original equação original de Holdren e Ehrlich para ser mais compreensivo.

Impacto Ambiental

Consumo Por pessoa (Afluência, A)

Impacto tecnológico Por unidade de Consumo (T)

População (P)

Impacto Ambiental da População (I)

Paises em desenvolvimento

Paises desenvolvidos

Problemas Ambientais As áreas urbanas não se sustentem!

Sobrevivem pela importação de alimento, água, energia, minerais, e outros recursos de outras localidades

Produzem quantidades grandes de efluentes

Afeitam a saúde dos habitantes mas também a saúde ambiental das áreas rurais e a saúde da planeta

Freqüentemente, a agricultura e as cidades se desenvolvem em áreas similares

áreas urbanas em expansão = requerem mais terras agrícolas

Água (588

milhões de Kg)

Combustível (8,6

milhões de Kg)

Alimento(1,8

milhões de Kg)

Entrada diária

Cidade de um milhão

de pessoas

Saída diária

Poluentes do ar

(864.000 kg)

Lixo (8,6 milhões de Kg)

Esgoto (454

milhões de Kg)

Pegada Ecológica

A quantidade acumulativa da superfície da Terra necessária para proporcionar matérias primas consumidas por uma pessoa ou uma população e para dispor ou reciclar os desjeitos produzidos

Pegada Ecológica

Os residentes de alguns países consumem mais recursos, e por isso usam mais terra, do que os residentes de outros países.

O desenho demonstra a pegada ecológica de um cidadão comum de vários países.

Pegada Ecológica

O conceito da pegada ecológica – Resumo da terra e água agregada

necessária para suster as pessoas de um país

– É uma medida de nossa aproximação a capacidade de suporte da Terra

Pegada Ecológica

Pegada Ecológica

E uma pegada ecológica maior!

População e Urbanização

A população humana está ficando mais urbanizada

70% da população de Brasil vive em cidades; por que?

Urbanização Uma área urbana (ou metrópole) = um município

mais seus subúrbios com uma população de >2,500 pessoas

Uma área rural = uma área com < 2,500 pessoas

O grau de urbanização de um país = porcentagem da população que vive nas áreas urbanas

Virtualmente todo o crescimento populacional previsto durante os próximos 30 anos serão concentrado nas áreas urbanas

O que é Urbano? Definição de “urbano” varia entre países. Alguns

países distinguem entre áreas rurais e urbanas baseado em:

Densidade ou tamanho dos municípios

Considerações administrativas (somente cidades maiores são urbanas)

A porcentagem de pessoas não dependentes da agricultura

Alguns países definam define toda sua população como moradores de áreas urbanas (Cingapura). Alguns países definam nenhuma parte de sua população como urbana (Polinésia)

População e Urbanização

Cidades mais heterogêneas

Mais jovens nas cidades

Países em desenvolvimento: mais machos nas cidades; por que?

Países desenvolvidos: mais fêmeas nas cidades; por que?

Crescimento Urbano As áreas urbanas crescem de duas maneiras: 1. O aumento natural da população (nascimentos)

2. Imigração (principalmente de rural áreas rurais – a causa principal do crescimento urbano)

Proporção da população global que vive em áreas urbanas: 2% (período pré-industrial) 46% (2001) (~160,000 pessoas adicionadas as áreas urbanas do mundo a cada dia)

Projeções dos NU: até 2050, ~63% da população mundial viverá em áreas urbanas, com 90% desse crescimento nos países em desenvolvimento

O número de cidades grandes (>1 milhão de pessoas): aumentou rapidamente durante o século XX

O crescimento urbano é menor nos países desenvolvidos do que em países em desenvolvimento (mas, projeção: 79% (atual) 84% (2025) em países desenvolvidos)

Urbanização Quase a metade

da população mundial

Maioria do crescimento nas cidades

Super-população, segurança alimentar, saúde

Urbano, países em desenvolvimento

Urbano, países em desenvolvimento

Rural

Popu

laçã

o (b

ilhõe

s)

Historicamente segue a industrialização Revolução Industrial: Europa de 12% a

36% 1850-1910, América do Norte de 16% a

40%

1950-1990, países em desenvolvimento de 17% a 37%

Mais rápida na historia

Mas sem crescimento econômico

E sem a descentralização urbana

Urbanização

Urbanização

Tendências da Urbanização

Atualmente ≈ 47% da população mundial vive em áreas urbanas

Maioria das cidades grandes estão nos países em desenvolvimento

Se o crescimento urbano é rápido demais, os serviços básicos não podem acompanhar

Tendências da Urbanização

Urbanização: mega-cidades População em excesso de 10 milhões Atividade econômica desproporcional

De 5 em 1970 a 26 em 2015 Diferencias grandes em salários Problemas ambientais e dos serviços de

saúde Carência da infra-estrutura

Número crescente de cidades grandes. A população urbana Mundial aumentará de 3,1 bilhões a 5 bilhões até 2030.

Mega-cidades

Mega-cidades 1900: 19 cidades com >1 milhão de pessoas (95% da população

era rural)

2001: em excesso de 400 cidades com >1 milhão de pessoas

Agora existem mais mega-cidades (cidades com populações >10 milhões de pessoas)

1985: 8 mega-cidades

2001: 16 (13 dessas nos países em desenvolvimento)

Com o crescimento, as áreas urbanas separadas podem juntar para criar uma megalópoles (= uma cidade muito grande, ou uma região constituída de várias cidades grandes e as áreas adjacentes com proximidade suficiente para ser consideradas como um complexo urbano único) (região metropolitana de Campinas)

Tókio – a maior mega-cidade

Japão: um dos países mais urbanizados do mundo

Quase 80% da população de 125 milhão de Japão vivem em cidades

Os centros urbanos maiores do Japão: as áreas metropolitanas de Tókio, Osaka e Nagoya

Tókio: a área metropolitana maior com >25% da população total morando no centro e áreas adjacentes

Cidade de México População: ~18 milhões de pessoas (a segunda cidade mais populosa do mundo, ~20% dos Mexicanos vivem na Cidade de México)

>2000 pessoas migram a cidade das áreas rurais pobres a cada dia

A Cidade de México sofre da poluição atmosférica severa:

Quase 4 milhões de veículos e 30,000 fabricas produzem poluentes atmosféricos

A cidade fica num bacia natural rodeada por montanhas, e inversões termais freqüentes capturam o ar poluído ao nível do solo

A cidade de México também sofre de:

Desemprego elevado (~50%)

Uma taxa elevada de criminalidade (roubos, furtos, homicídios)

Poluição sonora severa

Congestão de trafego

Habitação não adequada (>1/3 da população vive em favelas sem água potável ou força)

Saneamento não adequado ( doenças infecciosas como a hepatite)

Cidade de México

Morando na cidade de México e respirando o ar

= fumar 3 maços de cigarros por dia!

O governo tentou melhorar esse quadro (padrões de emissão industrial, ônibus e caminhões usando LPG, plantio de árvores), mas ainda não cumpre os padrões de qualidade do ar em 300 dias por ano

Cidade de México

Cidades Sustentáveis Cidade sustentável: somente usa os recursos necessários,

que podem ser reciclados continuamente, ou retornado ao ambiente de forma menos danosa

Na realidade, nenhuma cidade é sustentável.

Curitiba: Uma das cidades que cresce mais rapidamente no Brasil, mas ainda expande e ainda mantém uma boa qualidade de vida urbana

Tem bom planejamento e soluções urbanas inovadoras – com vários prêmios ambientais como uma eco-cidade (ou ‘cidade verde’)

Desde 1974: árvores grandes plantadas. Agora com 52 m2 de área verde por habitante, com parques e áreas de recreação grandes.

Poluição baixa do ar: Curibita não foi construído pensando em carros e se enfoca em pessoas.

Sistema integrado de uso da terra e transporte

Problemas de enchentes resolvidos pelo desvio de água a lagos nos parques

Legislação severa de proteção de mancais

Em 1989: uma campanha de “lixo que não é lixo”, resultando na reciclagem de uma terceira parte de todo o lixo sólido.

Curitiba

Curitiba Mais de 1,7 milhões de pessoas

Desenvolvimento Compacto

Sistema eficiente de transporte público

“Calçada Grande” conecta ao centro

Compra de propriedades sujeitos a enchentes

Agora, parques com ciclovias

Compra de lixo – Pessoas trocam lixo para

necessidades básicas

– Beneficia as pessoas

Curitiba

A transformação do mundo pela urbanização

Entre 1950 e 2005:

A população urbana aumentou por 2.4 bilhões de pessoas, equivalentes a população

mundial de 1950

Entre 2005 e 2050:

A população urbana é projetada aumentar por 3.2 bilhões, virtualmente adicionadas as

áreas urbanas em países em desenvolvimento

Porcentagem urbana em 2005

Porcentagem urbana em 2030

Teorias do Crescimento Urbano Estrutura funcional – a urbanização humana é

vista como evolutiva e funcional.

Conflitos - não existe nada natural para explicar a expansão ou declínio urbano

Determinismo – a vida urbana resulta na degradação da vida cotidiana.

Composição - os bairros nas cidades se comportam como mundos pequenos sem efeitos maléficos.

Subculturas – algumas comunidades requerem uma massa crítica somente encontrada em cidades.

População e Problemas Sociais

A pesar do fato que a fertilidade está em declínio, a população mundial dobrará em 50 anos.

As pressões populacionais podem contribuir a vários problemas sociais incluindo: – Degradação ambiental

– Pobreza

Desnutrição Devido as guerras,

estiagens, governos corruptos e desigualdade de renda dentro e dentre países, quase meio bilhão de pessoas sofrem a desnutrição, que pode resultar na inanição.

Pobreza Urbana A pobreza fica ainda mais urbanizada porque mais pessoas

pobres migram de áreas rurais a áreas urbanas.

Estimativas dos ONU ~ 1 bilhões de pessoas vivem em favelas (as áreas urbanas com populações densas caracterizadas por habitação provisória e posse não autorizada da terra)

Freqüentemente as favelas não são apropriadas para a habitação humana devido a:

Poluição do ar e água Poluentes venenosos das fabricas próximas Maior ocorrência dos desastres naturais (deslizamentos,

terremotos, enchentes, vulcões)

Favelas As doenças são comuns e freqüentes nas favelas

Muitas cidades não fornecem serviços adequados (água potável, saneamento, eletricidade, alimento, saúde pública, habitação, escolas, empregos, segurança) as favelas (falta de recursos, e medo da maior migração dos pobres das áreas rurais)

Muitos governos municipais tentam desmontar as favelas ou despachar a policia para deslocar os favelados (as pessoas depois voltam ou criam outra favela)

Problemas Ambientais nas Áreas Urbanas

Ocupação do habitat

Brownfields

Mais transito ---> mais poluição do ar

Acumulo de emissões

Estradas e prédios afeita o fluxo hídrico

Água

Recursos naturais

Perda da biodiversidade

Problemas Ambientais das Cidades

Maioria das cidades têm poucas árvores ou outras plantas

Maioria das cidades não produzem seu próprio alimento

Maioria das cidades tem problemas de abastecimento de água e enchentes crônicos

Muitas áreas costeiras são

populares para o desenvolvimento urbano

Muitos habitats costeiros naturais foram modificados para o desenvolvimento urbano

Impactos Não Desejados da Urbanização

Perda de terras cultiváveis, Florestas, e várzeas

Impactos Não Desejados da

Urbanização

Fragmentação de habitats

Impactos Não Desejados da

Urbanização

Aumento da impermeabilização produz mais enchentes

Impactos Não Desejados da

Urbanização

E erosão do solo

Impactos Não Desejados da

Urbanização

Poluição Urbana Os residentes urbanos sofrem níveis maiores de

poluição do que os residentes nas áreas rurais.

O número de pessoas nas áreas urbanas contribuem a poluição do ar e efeito de estufa.

A maioria dos residentes urbanos sofrem de ruído excessivo.

0 150 85

Respiração Normal

Área rural

Aspirador Dano Permanente

após 8 horas

Balada

Níveis de ruído em decibel (dbA)

Rifle militar

Micro-clima Urbana Os materiais usados nas construções urbanas

conduzem mais calor do que as áreas vegetadas

Prédios e veículos produzem quantidades significantes de energia calorífica pela queima de combustíveis fosseis

Urbanização produz seu próprio micro-clima

A temperatura de uma cidade é vários graus mais quente do que as áreas rurais adjacetes

As cidades são ilhas urbanas de calor

As cidades têm tendências de serem mais quentes, com mais nuvens, chuvas e neblinas,

Micro-clima Urbana

Rural Comercial Centro Residencial Subúrbios

Tempe

ratu

ra a

o fim d

o dia

Transporte e Urbanização Os veículos motorizados proporcionam formas

de mobilidade e transporte convenientes

Muito da economia mundial se baseia na produção de carros e fornecendo estradas e serviços

O transporte causa muitos acidentes e mortes por ano

Fonte principal da poluição do ar (15% das emissões de CO2)

No mundo, 1/3 da terra urbana é dedicada a estradas, estacionamentos, e postos de combustível.

Cidades dispersas centradas nos veículos usam 10 vezes

mais energia por pessoa para transporte do que em cidades compactas com sistemas de transporte coletivo

Na America do Norte, Austrália e algumas cidades do Brasil existem cidades dispersas centradas nos carros com densidades populacionais baixas

A periferia das áreas urbanas expandem e ocupam áreas grandes de espaços verdes que existiam anteriormente

Transporte e Urbanização